专利名称：变速器的制作方法
技术领域：
本发明涉及减速器等变速器，特别涉及到润滑脂泄漏的防止结构。
背景技术：
在变速器中，一股向齿轮的啮合部分注入润滑脂。并且，为了防止该润滑脂漏出， 绕旋转的轴设置有环状的油封。由于能够通过油封堵塞轴的周围的间隙，因此能够稳定地防止润滑脂泄漏。然而， 由于油封与轴抵接，因此产生旋转阻力，在机械效率方面并不优选，此外，由于油封是价格比较高的部件，因此在材料成本方面也不利。对此，提出有具备不使用油封的润滑脂密封结构的变速器(专利文献1)。在该变速器中具备下方突出轴16、输出轴24、设于它们之间的变速机构部12、以及收纳它们的壳体部件14等(标号基于该文献)。下方突出轴16从壳体部件14向下方突出，输出轴24从壳体部件14向上方突出，该变速器被设置成旋转轴线朝向铅直方向(纵置)。下方突出轴16与电动机的输出轴30a嵌合，并与输出轴一起被电动机的轴承支承成可自由旋转。并且，为了防止从变速机构部12下落、飞溅的润滑脂从壳体部件14的下侧流出， 在壳体部件14与下方突出轴16之间的部分设有润滑脂密封结构18。详细来说，在壳体部件14与下方突出轴16之间设定为0. 5mm左右的微小尺寸(间隙部32)。在壳体部件14和下方突出轴16双方，与该间隙部32相邻地分别同轴地设置有向上方突出的圆环部34、36。下方突出轴16的圆环部36相对于壳体部件14的圆环部34 向上方突出。并且，在壳体部件14的圆环部34的外周侧的下侧部分和下方突出部的圆环部36 的内周侧的下侧部分分别形成有润滑脂积存部38、40。在各圆环部34、36的上表面等处形成有将润滑脂引导至润滑脂积存部38、40的坡面。从变速机构部12下落等的润滑脂被圆环部34、36引导至润滑脂积存部38、40并积存下来。另一方面，润滑脂是呈半固体状的性状的流动性较低的润滑油。润滑脂是非牛顿流体，其性状根据外力的有无而变化。例如，在变速器被驱动而在润滑脂上作用有剪切力时，润滑脂液态化，从而流动性升高。当变速器停止而使得剪切力的作用消失时，润滑脂的流动性降低，恢复到原始的半固体状的性状。专利文献1 日本特开2002-213621号公报在专利文献1的润滑脂密封结构的情况下，由于变速器是以纵置为前提的，因此缺乏通用性。例如，在横置变速器的情况下，润滑脂积存部38、40也朝向横向，变得难以储存润滑脂。此外，圆环部36在向润滑脂积存部38引导润滑脂的方面反而成为阻碍。当润滑脂凝固在圆环部34、36与轮架20之间的间隙时，更难将润滑脂引导至润滑脂积存部38， 因此流动性降低的润滑脂容易沿着圆环部34、36而进入间隙部32，从而导致润滑脂流出。 此外，还存在圆环部36的加工困难的不利之处。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种变速器，其结构简单，且不使用油封就能抑制润滑脂漏出，通用性也优秀。为了达成上述目的，在本发明中，利用离心力使在流动性高的状态下从变速部露出的润滑脂飞散到绕轴线凹进去的空间中，并在所述部位凝固。具体来说，本发明的变速器包括第一连结部和第二连结部，所述第一连结部和第二连结部被支承成可自由旋转；变速部，所述变速部夹设于所述第一连结部与所述第二连结部之间，且具有多个行星齿轮；以及框体，所述框体收纳所述第一连结部、所述第二连结部和所述变速部，在所述变速部注入有润滑脂。所述第二连结部具备经由轴承以可自由旋转的方式支承于所述框体的旋转体； 以及与所述旋转体同轴地设置且与所述行星齿轮卡合的太阳齿轮。并且，在所述太阳齿轮与所述轴承之间，在旋转轴线方向上彼此分离地设置有第一限制壁部和第二限制壁部，所述第一限制壁部和所述第二限制壁部从所述框体遍及整周地朝向所述旋转体伸出。S卩，在该变速器中，变速部与第二连结部之间由第一限制壁部划分开，行星齿轮从第一限制壁部的中央的开口向变速部侧突出。并且，在旋转轴线方向上与第一限制壁部分离地设置有第二限制壁部，因此框体的第二连结部侧的区域由第一限制壁部和第二限制壁部划分出来，形成了从半径方向外侧与旋转体的前端部分面对的空间(环状空间)。该环状空间通过第一限制壁部的开口而与变速部的区域连通。注入变速部的润滑脂在通过变速器的驱动而流动性升高时，容易通过开口而向第二连结部侧漏出。由于旋转体高速旋转，因此沿着旋转体漏出的润滑脂在越过第二限制壁部之前受到离心力而飞散到环状空间内。在环状空间中，由于在驱动时也没有剪切力作用， 因此积存于该处的润滑脂凝固而静止化。因此，能够与变速器的朝向无关地有效地防止润滑脂漏出。进而，优选的是，所述旋转体具有与所述太阳齿轮连续的小径部以及经由台阶部与所述小径部连续且直径比所述小径部大的大径部，所述台阶部在轴向上位于第一限制壁部与第二限制壁部之间。这样的话，由于大径部的离心力比小径部的离心力大，因此能够使沿着旋转体漏出的润滑脂稳定地飞散到环状空间中。更为具体地来说，所述变速部具备与所述旋转体同轴地设置且被支承成可自由旋转的轮架。所述轮架具有与旋转轴线正交且面向所述第二连结部侧的第一支承面、以及从所述第一支承面的周边部垂直地突出的多个支承销。所述框体具备收纳所述第一连结部侧的第一框体部和收纳所述第二连结部侧并组装于所述第一框体部的第二框体部。所述第一限制壁部设于所述第二框体部。在所述第一限制壁部的所述第一连结部侧设置有与所述第一支承面平行的第二支承面。并且，所述行星齿轮插装于所述支承销，且被夹持并支承于所述第一支承面与所述第二支承面之间。通过如此构成变速器，能够利用第一限制壁部在轮架与框体之间夹入行星齿轮， 将轮架支承成能以旋转轴线为中心自由旋转，能够将各行星齿轮支承成能以旋转轴线为中心自由公转。因此，与将行星齿轮组装于轮架的现有产品相比能够使轮架的结构变得简单，也能够容易组装。进而，该变速器也可以包括与所述框体分体形成的组装部件，并且由所述组装部件构成所述第二限制壁部。
由于上述的环状空间是将孔的内侧钻空的结构，因此难以一体地形成于框体。然而，如果在框体上组装作为分体部件的组装部件而构成第二限制壁部的话，能够容易地形成环状空间。例如，在所述第二框体部形成有向与所述第一框体部相反的一侧敞开的嵌入孔。 所述组装部件形成为具有与所述轴承大致相同的外径尺寸的圆环形状。将所述组装部件、 所述轴承以按照该顺序从敞开侧嵌入到所述嵌入孔内的方式安装于所述第二框体部。并且，所述第二限制壁部的所述旋转体侧的部分从所述轴承分离。这样的话，仅通过将组装部件和轴承依次嵌入并安装于嵌入孔就能够简单地形成环状空间。能够防止在组装部件与轴承之间产生旋转阻力。特别地，优选所述润滑脂采用稠度为1以上的润滑脂。这样的话，例如，无论将变速器横置还是纵置，都能够将积存于环状空间的润滑脂稳定地保持于环状空间内。如以上所说明的那样，根据本发明，能够提供一种变速器，其结构简单，且不使用油封就能有效地抑制润滑脂漏出，因此通用性和生产率优秀。
图1是示出本实施方式的变速器的概要的立体图。为了示出内部结构，除去了框体的一部分。图2是变速器的概要剖视图。图3是用于说明变速器的一部分的组装状态的分解立体图。图4是示出组装部件的概要的立体图。图5是示出变速器的主要部分的概要剖视图。图6是示出另一实施例的变速器的概要剖视图。标号说明1 第一连结部；2 第二连结部；3 减速部(变速部)；4 框体；9:第二轴承(轴承)；21 输入部(旋转体)；21a:小径部；21b 大径部；21c 支承部；2 Id:台阶部；31 第一轮架；35 第二轮架；
35b 第一支承面；35c 第二支承 销；36:第二行星齿轮；37:第二内齿齿轮；38 第二太阳齿轮；41 第一框体部；42 第二框体部；43 框体基部；43a 大径孔部；43b 小径孔部；43c:圆形开口；45 第一限制壁部；46:第二支承面；47 环状空间；50 组装部件；51 第二限制壁部；A 旋转轴线。
具体实施例方式下面，基于附图详细地说明本发明的实施方式。其中，以下的说明本质上只不过是举例示出，本发明并不限定于该应用物或该用途。在图1和图2中，示出了应用本发明的减速器(变速器)。该减速器由以下部件等构成以旋转轴线A为中心旋转的第一连结部1和第二连结部2、夹设于它们之间的减速部 3 (变速部)、以及收纳第一连结部1、第二连结部2和减速部3的框体4。另外，本实施方式的减速器是两级型减速器，在变速部设有两级的齿轮机构3a、3b。框体4是中空圆柱块体状的金属加工品，由收纳第一连结部1侧的第一框体部41 和收纳第二连结部2侧的第二框体部42构成。第一框体部41和第二框体部42彼此前后对合地组装成一体。为了说明方便，在必要时将旋转轴线A方向的第一连结部1侧说明为前，将第二连结部2侧说明为后。第一框体部41具有圆筒状的第一周壁部41a和堵住第一周壁部41a的前侧的开口的端壁部41b，在端壁部41b的中央部开设有轴孔41c。第一连结部1具有输出轴la、和从输出轴Ia沿其轴向连续地设置的轴基部lb。输出轴Ia从轴孔41c向外侧突出，轴基部Ib经由第一轴承5以可自由旋转的方式支承于第一框体部41。在第一连结部1与轴孔41c之间设有油封6。减速部3由前一级的第一齿轮机构3a和后一级的第二齿轮机构3b构成。在减速部3中注入有作为润滑油的润滑脂(润滑脂的详细情况在后面另行叙述)。第一齿轮结构3a具有中空环状的第一轮架31，其与第一连结部1的轴基部Ib — 体地设置；三个第一行星齿轮32、32、32，它们沿周向均等地配置在第一轮架31的周边部； 以及环状的第一内齿齿轮33，其配置于第一轮架31的半径方向外侧且与各第一行星齿轮32啮合。另外，第一轮架31的基本结构与现有产品相同。各第一行星齿轮32经由两端被支承于第一轮架31的第一支承销31a以可自由旋转的方式支承于第一轮架31，从而能够以旋转轴线A为中心自由地公转。各第一行星齿轮 32被收纳在第一轮架31的内部，并且各第一行星齿轮32的一部分从开设于第一轮架31 的周面的三个部位的各个窗部31b露出到外侧。第一轮架31的后端部(棱的部分)经由中间轴承7以可自由旋转的方式支承于框体4。此外，在第一轮架31的后端部(中央的部分)形成有与旋转轴线A正交的平滑的轴承面31c。第一内齿齿轮33嵌入于第一框体部41并被支承成不能旋转。并且，在第一轮架 31的半径方向内侧，以与各第一行星齿轮32啮合的方式配置有第二齿轮机构3b的第一太阳齿轮34。亦如图3所示，第二齿轮机构3b除了第一太阳齿轮34之外，还具有大致圆盘状的第二轮架35 (轮架)，其与第一太阳齿轮34设置为一体；三个第二行星齿轮36、36、36，它们沿周向均等地配置于第二轮架35的周边部；以及环状的第二内齿齿轮37，其配置于第二轮架35的半径方向外侧且与各第二行星齿轮36啮合。在第二轮架35的前侧的部分设有与旋转轴线A正交的平滑的轴承面35a。该轴承面35a其间经由环形板状的推力轴承8a被承托于第一轮架31的轴承面31c。此外，在第二轮架35的后侧的部分设有与旋转轴线A正交的平滑的第一支承面35b。将各第二行星齿轮 36单臂支承成可自由旋转的第二支承销35c从第一支承面35b的周边部与第一支承面35b 垂直地突出。第二内齿齿轮37嵌入于第二框体部42并被支承成不能旋转。在第二内齿齿轮37 与第一内齿齿轮33之间夹持有中间轴承7。并且，在第二轮架35的半径方向内侧，以与各第二行星齿轮36啮合的方式配置有第二连结部2的第二太阳齿轮38。第二连结部2除了第二太阳齿轮38之外还具有在第二太阳齿轮38的后方与该第二太阳齿轮38设置为一体的多层圆柱状的输入部21 (旋转体)。具体来说，输入部21具有与第二太阳齿轮38连续的小径部21a、直径比该小径部21a大的大径部21b、以及直径比该大径部21b大的支承部21c。在小径部21a与大径部21b之间形成了具有与旋转轴线A大致正交的台阶面的台阶部21d。另外，台阶面也可以是从小径部21a朝向大径部21b倾斜的倾斜面。在输入部21的后端部分设有供电动机等旋转驱动装置的轴插入并固定的轴安装部22。输出轴Ia和轴基部lb、第一轮架31、第一内齿齿轮33、第一太阳齿轮34、第二轮架 35、第二内齿齿轮37、第二太阳齿轮38、输入部21都与旋转轴线A同轴地配置。如图2所示，第二框体部42是呈大致圆筒形状的金属铸造品，并且具有厚壁的大致圆筒状的框体基部43 大致圆筒状的第二周壁部44，其在框体基部43的前端部分从框体基部43的外周缘沿轴向伸出；以及圆环状的第一限制壁部45，其从框体基部43的内周缘朝向半径方向内侧伸出。第二周壁部44与第一周壁部41a对合地固定为一体。 亦如图3所示，在框体基部43处的第一限制壁部45的前侧，设有与第二轮架35的第一支承面35b平行的平滑的第二支承面46。即，第一限制壁部45具备支撑第二轮架35 的功能。并且，将各第二行星齿轮36插入在各第二支承销35c上，隔着环形板状的推力轴承8b利用第二支承面46承托各第二行星齿轮36。这样，将第二轮架35和各第二行星齿轮36经由一对推力轴承8a、8b夹入于第一轮架31与第二框体部42之间。由此，第二轮架35 被支承成能以旋转轴线A为中心自由旋转，各第二行星齿轮36被支承成能以旋转轴A为中心自由公转。通过如此构成，能够使第二轮架35的结构比现有的轮架简单。也能够容易地组装，因此生产率提高了。框体基部43的内侧形成为随着朝向后方而扩开的多级筒状。详细来说，在框体基部43形成有向后侧敞开的圆筒状的大径孔部43a(嵌入孔)。大径孔部43a的内径被设定为与第二轴承9(轴承)的外径大致相同。并且，与该大径孔部43a连续且同轴地形成有直径比该大径孔部43a小的圆筒状的小径孔部43b。该小径孔部43b的前侧的底部部分 由第一限制壁部45构成。小径孔部43b通过开设于其中央部的圆形开口 43c而与其前方的减速部3的区域连通。在大径孔部43a中从敞开侧依次嵌入有第二轴承9、组装部件50。所述第二轴承 9和组装部件50通过挡圈10以不能被拔出的方式安装于框体基部43。并且，输入部21的支承部21c嵌入于第二轴承9。即，在使第二太阳齿轮38从圆形开口 43c向减速部3侧突出的状态下，将输入部21经由第二轴承9以可自由旋转的方式支承于第二框体部42。第一限制壁部45的末端与输入部21的小径部21a隔着微小的间隙地对置。在图4中示出了组装部件50。组装部件50是金属板的冲压加工品，其形成为具有与第二轴承9大致相同的外径尺寸的圆环形状。组装部件50具有外周侧的夹持部50a， 其被夹持并支承于第二框体部42与第二轴承9之间；内周侧的末端部50b，其位于与夹持部50a大致平行地错开的位置；以及倾斜部50c，其与夹持部50a和末端部50b相连且位于它们之间。组装部件50以末端部50b和倾斜部50c (内周侧的部分)从第二轴承9分离的方式组装于框体基部43，以不与第二轴承9的输入部21侧的部分相干涉(参考图5)。此外， 末端部50b隔着微小的间隙与输入部21的大径部21b对置。通过这样，从而防止组装部件 50与第二轴承9或输入部21接触而产生旋转阻力。通过将组装部件50组装到框体基部 43上，从而构成第二限制壁部51。通过在小径孔部43b的前后分离地设置第一限制壁部45和第二限制壁部51，换言之，通过利用第一限制壁部45和第二限制壁部51将小径孔部43b的前后两侧划分出来，从而在框体基部43形成了环状空间47，该环状空间47通过圆形开口 43c而与减速部3的区域连通，且与输入部21的前端部分面对地向半径方向外侧呈环状地凹进。由于环状空间47形成为将孔的内侧钻空的结构，因此难以一体地形成于框体基部43，不过通过在框体基部43上组装分体部件的组装部件50，从而能够容易地形成环状空间47。另外，在减速部3与输入部21之间一股设置有油封以防止润滑脂泄漏。与此相对地，在本减速器中，考虑到润滑脂的性状，研究出即使不设置油封也能够防止润滑脂泄漏。首先，通过在框体基部43形成上述的环状空间47，能够与减速器的设置方向无关地将从减速部3漏出的润滑脂稳定地积存于环状空间47，能够有效地防止润滑脂漏出到框体4外。如图5所示(在该图中将润滑脂以标号G示出)，减速器被驱动，当通过剪切作用使得润滑脂的流动性提高时，润滑脂容易沿着输入部21并通过圆形开口 43c而漏出到第二连结部2侧。并且，在润滑脂漏出的情况下，输入部21高速地旋转，因此润滑脂在越过第二限制壁部51的末端部50b之前受到离心力而飞散到形成于半径方向外侧的环状空间47 中。在环状空间47中，由于在驱动减速器时未作用有剪切力，因此积存在其中的润滑脂凝固而静止化。通过离心力的作用，能够使润滑脂从环状空间47的深处起平衡良好地积存进来，能够使润滑脂牢牢地附着于框体基部43，从这点来说也是有利的。通过在输入部21形成台阶，能够更为稳定地防止润滑脂泄漏。具体来说，台阶部 21d在轴向上位于第一限制壁部45与第二限制壁部51之间的位置。大径部21b的离心力比小径部21a的离心力大，因此沿着输入部21漏出的润滑脂能够稳定地飞散到环状空间47 中。
优选的是，从旋转轴线A的方向观察，使第一限制壁部45的末端位于比大径部21b 的外周缘靠内侧的位置，从而使圆形开口 43c的直径形成为小径部21a的直径与大径部21b 的直径之间的尺寸。这样的话，从圆形开口 43c漏出的润滑脂由台阶部21d的台阶面承托， 因此能够防止润滑脂直接进入第二限制壁部51与大径部21b之间的间隙中，能够使润滑脂更为稳定地飞散到环状空间47中。优选润滑脂采用具有预定的性状的润滑脂。具体来说，优选稠度为1以上的润滑月旨，更为优选的是稠度为2以上的润滑脂。稠度是表示润滑脂的性状的指标，能够基于JIS 标准(JIS K 2220)测定。稠度的数值越大，则润滑脂呈越硬的性状。如果是稠度为1以上的润滑脂的话，虽然也与润滑脂的种类有关，但是无论使环状空间47朝向横向还是逆向，润滑脂都基本不移动而静止化，在普通的使用条件下即可稳定地保持润滑脂。与此相对地，在润滑脂的稠度小于1的情况下，根据润滑脂的种类和环状空间47的朝向的不同，存在着无法保持润滑脂的可能。如果稠度为2以上的话，则基本能够与润滑脂的种类无关地在环状空间47中稳定地保持润滑脂。本发明的变速器并不限定于上述的实施方式，还包含除此之外的各种结构。如图6所示，也可以应用于一级型的变速器。在该情况下，无需第一轮架31等。因此，第二轮架35设置在轴基部Ib上，而不是设置在第一轮架31上。其他的主要结构与上述的实施方式相同，因此对起到同样功能的部件标以相同标号并省略其说明。第一连结部1和第二连结部2不一定要与旋转轴线一致。也可以通过夹设锥齿轮等而使各个旋转轴线正交。组装部件50也可以是块状的部件。工业上的可利用性本发明的变速器能够应用于搭载于工业机器人、包装机等各种工业设备的变速
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权利要求
1.一种变速器，其包括第一连结部和第二连结部，所述第一连结部和第二连结部被支承成可自由旋转； 变速部，所述变速部夹设于所述第一连结部与所述第二连结部之间，且具有多个行星齿轮；以及框体，所述框体收纳所述第一连结部、所述第二连结部和所述变速部， 在所述变速部注入有润滑脂， 该变速器的特征在于， 所述第二连结部具备经由轴承以可自由旋转的方式支承于所述框体的旋转体；以及与所述旋转体同轴地设置且与所述行星齿轮卡合的太阳齿轮， 在所述太阳齿轮与所述轴承之间，在旋转轴线方向上彼此分离地设置有第一限制壁部和第二限制壁部，所述第一限制壁部和所述第二限制壁部从所述框体遍及整周地朝向所述旋转体伸出。
2.根据权利要求1所述的变速器，其中， 所述旋转体具有与所述太阳齿轮连续的小径部；以及经由台阶部与所述小径部连续且直径比所述小径部大的大径部， 所述台阶部在轴向上位于第一限制壁部与第二限制壁部之间。
3.根据权利要求2所述的变速器，其中，所述变速部具备与所述旋转体同轴地设置且被支承成可自由旋转的轮架， 所述轮架具有与旋转轴线正交且面向所述第二连结部侧的第一支承面；以及从所述第一支承面的周边部垂直地突出的多个支承销， 所述框体具备收纳所述第一连结部侧的第一框体部；以及收纳所述第二连结部侧并组装于所述第一框体部的第二框体部， 所述第一限制壁部设于所述第二框体部，在所述第一限制壁部的所述第一连结部侧设置有与所述第一支承面平行的第二支承面，所述行星齿轮插装于所述支承销，且被夹持并支承于所述第一支承面与所述第二支承面之间。
4.根据权利要求3所述的变速器，其中， 该变速器包括与所述框体分体形成的组装部件， 由所述组装部件构成所述第二限制壁部。
5.根据权利要求4所述的变速器，其中，在所述第二框体部形成有向与所述第一框体部相反的一侧敞开的嵌入孔， 所述组装部件形成为具有与所述轴承大致相同的外径尺寸的圆环形状， 所述组装部件、所述轴承以按照该顺序从敞开侧嵌入到所述嵌入孔内的方式被安装于所述第二框体部，所述第二限制壁部的所述旋转体侧的部分从所述轴承分离。
6.根据权利要求1所述的变速器，其中，所述变速部具备与所述旋转体同轴地设置且被支承成可自由旋转的轮架， 所述轮架具有与旋转轴线正交且面向所述第二连结部侧的第一支承面；以及从所述第一支承面的周边部垂直地突出的多个支承销， 所述框体具备收纳所述第一连结部侧的第一框体部；以及收纳所述第二连结部侧并组装于所述第一框体部的第二框体部， 所述第一限制壁部设于所述第二框体部，在所述第一限制壁部的所述第一连结部侧设置有与所述第一支承面平行的第二支承面，所述行星齿轮插装于所述支承销，且被夹持并支承于所述第一支承面与所述第二支承面之间。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的变速器，其中， 所述润滑脂采用稠度为1以上的润滑脂。
全文摘要
本发明提供一种不使用油封就能够抑制润滑脂泄漏的变速器。该变速器包括可自由旋转的第一连结部(1)和第二连结部(2)、具有多个第二行星齿轮(36)的变速部(3)、以及收纳上述部分的框体(4)，在变速部(3)注入有润滑脂。第二连结部(2)具有经由第二轴承(9)旋转自如地支承于框体(4)的输入部(21)和与第二行星齿轮(36)卡合的太阳齿轮(38)。在第二太阳齿轮(38)与第二轴承(9)之间，在旋转轴线方向上彼此分离地设置有第一限制壁部(45)和第二限制壁部(51)，所述第一限制壁部(45)和第二限制壁部(51)从框体(4)遍及整周地朝向输入部(21)伸出。
文档编号F16H57/08GK102434633SQ20111025143
公开日2012年5月2日 申请日期2011年8月29日 优先权日2010年8月30日
发明者米村拓朗 申请人:日本电产新宝株式会社