减速器和驱动装置的制作方法

1.本发明涉及减速器和使用该减速器的驱动装置。


背景技术：

2.对于工业用机器人、机床等，为了使马达等驱动源的旋转减速而使用了减速器(例如，参照专利文献1)。
3.专利文献1所记载的减速器在外壳的内周形成有内齿，在外壳的内侧收纳有减速机构部，该减速机构部与内齿啮合从而使输入旋转减速。在减速机构部的输入侧设有曲轴(输入侧的轴)，该曲轴受到驱动源的动力而旋转。输入齿轮以能够与该曲轴一体地旋转的方式安装于该曲轴。输入齿轮能够借助中间齿轮(正齿轮)与驱动源侧的驱动齿轮连动。对于该减速器，当驱动齿轮的旋转借助中间齿轮向输入齿轮传递时，曲轴发生偏心旋转从而使减速机构部工作。由此，在减速机构部被减速了的驱动源的旋转被向被驱动侧传递。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2016
‑
109264号公报


技术实现要素：

7.发明要解决的问题
8.由于上述现有的减速器是高速旋转的驱动齿轮的旋转借助中间齿轮向输入齿轮传递的构造，因此对于自驱动齿轮至输入齿轮的驱动力传递部，担心发生因齿面的啮合而产生的异响。特别是，当存在各种部件的公差累积、长时间使用所伴随的构成部件的微小的变形时，在齿轮的啮合部容易产生间隙。而且，这样产生的间隙与驱动齿轮高速旋转相结合，容易成为驱动力传递部处发生异响的原因。
9.本发明提供能够抑制驱动力传递部处发生异响的减速器和驱动装置。
10.用于解决问题的方案
11.本发明的一技术方案的减速器具有：减速单元，其将输入侧的旋转减速并向输出侧传递；输入齿轮，其以能够与所述减速单元的输入侧的轴一体地旋转的方式设置于所述减速单元的输入侧的轴；驱动齿轮，其受到驱动源的动力而旋转；以及环形带，其与所述驱动齿轮以及所述输入齿轮啮合而将所述驱动齿轮的旋转向所述输入齿轮传递。
12.本发明的另一技术方案的减速器具有：减速单元，其将输入侧的旋转减速并向输出侧传递；以及驱动力传递部，其将驱动源的动力向所述减速单元的输入侧传递，所述减速单元具有：壳体，其在内周侧具有内齿；齿轮架模块，其被组装为能够相对于所述壳体旋转；多个曲轴，其在所述齿轮架模块的同心圆上的位置处被以能够旋转的方式支承；摆动齿轮，其齿数比所述内齿的齿数少，并且在外周具有与所述内齿啮合的外齿，与多个所述曲轴的偏心部一体地摆动旋转，所述驱动力传递部具有：驱动齿轮，其受到驱动源的动力而旋转；输入齿轮，其以能够与各所述曲轴一体地旋转的方式设置于各所述曲轴；以及环形带，其与
所述驱动齿轮以及多个所述输入齿轮啮合而将所述驱动齿轮的旋转向多个所述输入齿轮传递，所述曲轴借助所述驱动齿轮和所述环形带而利用所述驱动源的动力来旋转。
13.本发明的再一技术方案的减速器具有：减速单元，其将输入侧的旋转减速并向输出侧传递；以及驱动力传递部，其将驱动源的动力向所述减速单元的输入侧传递，所述减速单元具有：壳体，其在内周侧具有内齿；齿轮架模块，其被组装为能够相对于所述壳体旋转；三个曲轴，其在所述齿轮架模块的同心圆上的位置处被以能够旋转的方式支承；以及摆动齿轮，其齿数比所述内齿的齿数少，并且在外周具有与所述内齿啮合的外齿，与三个所述曲轴的偏心部一体地摆动旋转，所述驱动力传递部具有：驱动齿轮，其受到驱动源的动力而旋转；输入齿轮，其以能够与各所述曲轴一体地旋转的方式设置于各所述曲轴；以及环形带，其与所述驱动齿轮以及三个所述输入齿轮啮合而将所述驱动齿轮的旋转向三个所述输入齿轮传递，所述环形带呈大致正三角形形状架设在三个所述输入齿轮的外周面。
14.所述环形带也可以是如下结构，其具有：第1啮合齿，其配置于内周侧并与多个所述输入齿轮啮合；以及第2啮合齿，其配置于外周侧并与所述驱动齿轮啮合。
15.所述驱动齿轮也可以配置为在相对于相邻的两个所述输入齿轮的距离为等距离的位置处与所述第2啮合齿啮合。
16.优选的是如下构造，所述环形带具有：芯材，其沿绕转方向延伸；以及弹性构件，其覆盖所述芯材。
17.本发明的一技术方案的驱动装置具有：减速器；以及驱动源，其向所述减速器传递驱动力，所述减速器具有：减速单元，其将输入侧的旋转减速并向输出侧传递；输入齿轮，其以能够与所述减速单元的输入侧的轴一体地旋转的方式设置于所述减速单元的输入侧的轴；驱动齿轮，其受到驱动源的动力而旋转；以及环形带，其与所述驱动齿轮以及所述输入齿轮啮合而将所述驱动齿轮的旋转向所述输入齿轮传递。
18.发明的效果
19.上述的减速器设为如下构造：受到驱动源的动力而旋转的驱动齿轮以及输入齿轮与环形带啮合，驱动齿轮的旋转经由环形带向输入齿轮传递。因此，驱动齿轮、输入齿轮的啮合间隙被环形带吸收。因此，在采用了上述的减速器的情况下，能够抑制驱动力传递部处的异响的发生。
附图说明
20.图1是实施方式的驱动装置的立体图。
21.图2是自输入侧观察实施方式的减速器而得到的主视图。
22.图3是表示实施方式的减速器的局部剖视图。
23.图4是表示实施方式的环形带的立体图，也是表示环形带的局部剖视图。
24.附图标记说明
25.1、驱动装置；2、马达(驱动源)；10、减速器；15a、第1齿轮架模块(齿轮架模块)；15b、第2齿轮架模块(齿轮架模块)；17、外筒(壳体)；18、曲轴；19a、第1摆动齿轮(摆动齿轮)；19b、第2摆动齿轮(摆动齿轮)；19aa、19ba、外齿；20、内齿销(内齿)；31、曲轴齿轮；33、驱动齿轮；40、环形带；41、第1啮合齿；42、第2啮合齿；43、芯材；44、弹性构件；50、减速单元；51、驱动力传递部。
具体实施方式
26.接下来，基于附图说明本发明的实施方式。
27.图1是进行焊接、部件组装等时使用的驱动装置1的立体图。
28.驱动装置1具有：基座组件11，其设置于地面f上；减速器10，其固定设置于基座组件11的长度方向上的一端侧的上表面；马达2，其是向减速器10输出动力的驱动源；保持装置12，其固定设置于基座组件11的长度方向上的另一端侧的上表面；以及旋转组件13，其长度方向上的两端部被减速器10和保持装置12所支承。
29.马达2与减速器10的输入侧安装为一体。减速器10使马达2的旋转减速，并将该旋转向旋转组件13的长度方向上的一端侧传递。保持装置12将旋转组件13的长度方向的另一端侧以能够旋转的方式支承。来自马达2的动力经由减速器10传递，由此旋转组件13绕大致沿水平方向的轴心o1旋转。
30.本实施方式的情况下，旋转组件13绕轴心o1具有多个工件支承面13a。在各工件支承面13a安装作为作业对象的工件w。利用由马达2导致的旋转组件13的旋转，被安装于工件支承面13a的工件w朝向作业位置移动。在作业位置例如设置有焊接机器人等作业装置3。
31.图2是自输入侧观察减速器10而得到的主视图，图3表示减速器10的局部的截面，并且是表示减速器10的侧视图。图3的局部的截面与沿图2的ii
‑
ii线的截面对应。
32.减速器10具有：固定组件14(图2，图3中省略图示)，其固定设置于基座组件11(参照图1)的长度方向上的一端侧；减速单元50，其与固定组件14连结起来；驱动力传递部51，其配置于减速单元50和固定组件14之间。在固定组件14安装有作为驱动源的马达2。减速单元50使输入侧的旋转减速并向输出侧传递。
33.减速单元50具有：第1齿轮架模块15a和第2齿轮架模块15b，其固定于固定组件14；外筒17(壳体)，其以能够旋转的方式支承于第1齿轮架模块15a和第2齿轮架模块15b的外周侧；三个曲轴18，其以能够旋转的方式支承于第1齿轮架模块15a和第2齿轮架模块15b；以及第1摆动齿轮19a和第2摆动齿轮19b，其与各曲轴18的两个偏心部18a，18b一体地摆动旋转。减速器10以输出部的旋转中心轴线c1与驱动装置1的轴心o1(参照图1)对准的方式设置于基座组件11。
34.第1齿轮架模块15a形成为开孔圆板状。利用螺栓紧固等将第1齿轮架模块15a固定于固定组件14的未图示的基座凸缘。利用螺栓紧固等将第2齿轮架模块15b固定于第1齿轮架模块15a的与基座凸缘相反的一侧的端面。第2齿轮架模块15b具有：开孔圆板状的基板部15ba；以及未图示的多个支柱部，其自该基板部15ba的端面朝向第1齿轮架模块15a的方向延伸。第2齿轮架模块15b的支柱部的端面与第1齿轮架模块15a的端面对接，各支柱部固定于第1齿轮架模块15a。在第2齿轮架模块15b的基板部15ba与第1齿轮架模块15a之间确保有轴向上的间隙。在该间隙配置有第1摆动齿轮19a和第2摆动齿轮19b。
35.在第1摆动齿轮19a和第2摆动齿轮19b形成有供第2齿轮架模块15b的各支柱部贯穿的未图示的避让孔。避让孔形成为相对于支柱部足够大的内径，以使各支柱部不妨碍第1摆动齿轮19a和第2摆动齿轮19b的摆动旋转(偏心旋转)。
36.外筒17跨第1齿轮架模块15a的外周面和第2齿轮架模块15b的基板部15ba的外周面地配置。外筒17的轴向上的两端部借助轴承16以能够旋转的方式支承于第1齿轮架模块15a和第2齿轮架模块15b的基板部15ba。另外，在外筒17的轴向上的中央区域(与第1摆动齿
轮19a以及第2摆动齿轮19b的外周面相对的区域)的内周面形成有与旋转中心轴线c1平行地延伸的多个销槽35。大致圆柱状的内齿销20以能够旋转的方式收纳于各销槽35。保持于外筒17的销槽35的多个内齿销20与第1摆动齿轮19a以及第2摆动齿轮19b各自的外周面相对。
37.第1摆动齿轮19a和第2摆动齿轮19b的外径形成为比外筒17的内径稍小。在第1摆动齿轮19a和第2摆动齿轮19b各自的外周面形成有外齿19aa、19ba，该外齿19aa、19ba以与保持于外筒17的内周侧的多个内齿销20啮合的啮合状态与该多个内齿销20接触。在第1摆动齿轮19a和第2摆动齿轮19b各自的外周面形成的外齿19aa、19ba的齿数设定得比内齿销20的数量稍少(例如，少一个)。
38.三个曲轴18配置于以第1齿轮架模块15a和第2齿轮架模块15b的旋转中心轴线c1为中心的同一圆周上。各曲轴18借助轴承22以能够旋转的方式支承于第1齿轮架模块15a和第2齿轮架模块15b。各曲轴18的偏心部18a、18b分别贯穿第1摆动齿轮19a和第2摆动齿轮19b。各偏心部18a、18b借助偏心部轴承23以能够旋转的方式与分别形成于第1摆动齿轮19a和第2摆动齿轮19b的支承孔21卡合。此外，各曲轴18的两个偏心部18a、18b以相位绕曲轴18的轴线偏离180
°
的方式偏心。另外，各曲轴18向轴向外侧贯穿第1齿轮架模块15a。各曲轴18的自第1齿轮架模块15a向轴向外侧突出来的端部以能够与曲轴齿轮31(输入齿轮)一体地旋转的方式安装有该曲轴齿轮31。
39.在三个曲轴18受到外力而向一方向旋转时，曲轴18的偏心部18a、18b以预定的半径同向摆动旋转，与此相伴，第1摆动齿轮19a和第2摆动齿轮19b以相同的半径同向摆动旋转。此时，第1摆动齿轮19a和第2摆动齿轮19b各自的外齿19aa、19ba与保持于外筒17的内周的多个内齿销20以啮合的方式接触。
40.此外，在本实施方式中，保持于销槽35的内齿销20构成了外筒17的内齿。
41.对于本实施方式的减速器10，外筒17侧的内齿销20(内齿)的数量设定得比第1摆动齿轮19a和第2摆动齿轮19b各自的外齿19aa、19ba的齿数稍多(例如一个)。因此，在第1摆动齿轮19a和第2摆动齿轮19b摆动旋转一周的期间内，外筒17被向与摆动旋转方向相同的方向推转预定的节距。其结果，曲轴18的旋转被大幅度减速而作为外筒17的旋转被输出。此外，在本实施方式中，各曲轴18的偏心部18a、18b以绕轴心偏离180
°
的方式偏心，因此，第1摆动齿轮19a与第2摆动齿轮19b的摆动相位偏离180
°
。
42.在外筒17的与基座凸缘(固定组件14)相反的一侧的轴向上的端部安装有开孔圆板状的输出板26。输出板26以非接触状态覆盖第2齿轮架模块15b的端部。能够在输出板26的轴向外侧的端面利用螺栓紧固等安装作为被驱动部的工件保持用的旋转组件13(参照图1)。
43.减速器10的驱动力传递部51具有：驱动齿轮33，其连结于马达2的旋转轴；曲轴齿轮31(输入齿轮)，其以能够与三个曲轴18的各端部一体地旋转的方式安装于该曲轴18的各端部；以及环形带40，其与驱动齿轮33以及三个曲轴齿轮31啮合而将驱动齿轮33的旋转向各曲轴齿轮31传递。三个曲轴齿轮31形成为相同尺寸相同形状。曲轴齿轮31的外径设定为比驱动齿轮33的外径大。另外，曲轴齿轮31的齿数设定为比驱动齿轮33的齿数多。因此，向驱动齿轮33输入来的马达2的旋转由预定的减速器减速而向各曲轴齿轮31传递。
44.此外，在本实施方式中，驱动齿轮33和曲轴齿轮31由正齿轮构成。
45.图4是将环形带40的局部以截面来表示而得到的立体图。
46.如图2、图4所示，本实施方式的环形带40由无扭转的一定宽度的环状的带状构件构成。在环形带40的内周侧形成有与三个曲轴齿轮31啮合的第1啮合齿41，在环形带40的外周侧形成有与驱动齿轮33啮合的第2啮合齿42。第1啮合齿41和第2啮合齿42均形成为齿线沿与环形带40的绕转方向(移动方向)正交的方向延伸。
47.另外，如图4所示，本实施方式的环形带40具有：芯材43，其沿环形带40绕转方向延伸；以及橡胶、软质树脂等的弹性构件44，其覆盖芯材43的外侧。弹性构件44成型第1啮合齿41和第2啮合齿42的实际功能部，芯材43埋设于弹性构件44的内部以加强环形带40的绕转方向的强度。芯材43能够由例如成束的金属线、树脂线构成。在该情况下，优选的是，成束的金属线、树脂线在环形带40的宽度方向上并列配置。另外，本实施方式的环形带40的弹性构件44的外侧(内周侧和外周侧)由表皮材料45覆盖，该表皮材料45由摩擦强度较高的布材等构成。
48.如图2所示，三个曲轴齿轮31配置为：连接各齿轮中心cg的直线l1，l2，l3在轴向观察下呈正三角形形状。环形带40呈大致三角形状架设于三个曲轴齿轮31的外周面。驱动齿轮33配置于如下位置：驱动齿轮33在比环形带40以最短距离架设于两个曲柄齿轮31时的环形带40直线状的轨道a靠减速器10的中心侧(旋转中心轴线c1侧)处与环形带40的第2啮合齿42啮合。另外，驱动齿轮33配置为在相对于相邻的两个曲轴齿轮31的距离是等距离的位置处与环形带40的第2啮合齿42啮合。
49.采用了上述的减速器10的驱动装置1在驱动作为驱动源的马达2时，驱动齿轮33与马达2的旋转轴一起旋转，驱动齿轮33的旋转借助环形带40作为同相位的旋转向三个曲轴齿轮31传递。由此，三个曲轴齿轮31以同位相旋转，并且使第1摆动齿轮19a和第2摆动齿轮19b摆动旋转。此时，第1摆动齿轮19a以及第2摆动齿轮19b与外筒17侧的内齿销20啮合，并且将被减速了的旋转向外筒17传递。外筒17的旋转借助输出板26向被驱动部(旋转组件13)输出。
50.如上述那样，本实施方式的减速器10设为如下构造：驱动力传递部51的驱动齿轮33以及曲轴齿轮31(输入齿轮)与环形带40啮合，驱动齿轮33的旋转经由环形带40向曲轴齿轮31传递。因此，利用能够柔软地变化形状的环形带40吸收驱动齿轮33、曲轴齿轮31的啮合间隙。因此，在采用了本实施方式的减速器10的情况下，能够抑制驱动力传递部51处的异响的发生。
51.另外，本实施方式的减速器10的驱动力传递部51的驱动齿轮33以及多个曲轴齿轮31(输入齿轮)与环形带40啮合，驱动齿轮33的旋转经由环形带40并列地向多个曲轴齿轮31传递。因此，本实施方式的减速器10虽然是不需要多个中间齿轮的简单结构，但是也能够将输入旋转同步地向使减速单元50的第1摆动齿轮19a和第2摆动齿轮19b摆动旋转的多个曲轴18传递。
52.此外，本实施方式的减速器10具有三个作为输入轴的曲轴18，但曲轴18的数量是两个以上即可，不限于三个而是任意的。
53.本实施方式的减速器10的三个曲轴齿轮31配置为：连接曲轴齿轮31(输入齿轮)的齿轮中心cg的直线l1、l2、l3呈正三角形形状。而且，环形带40呈大致正三角形形状架设于三个曲轴齿轮31的外周面。因此，能够容易地使三个曲轴齿轮31和环形带40所占有的径向
上的空间小于外筒17的内周尺寸。因此，在采用了本实施方式的减速器10的情况下，能够使装置整体更小型化。
54.另外，本实施方式的减速器10在环形带40的内周侧设有与曲轴齿轮31啮合的第1啮合齿41，在环形带40的外周侧设有与驱动齿轮33啮合的第2啮合齿42。因此，自曲轴齿轮31向环形带40作用有朝向径向外侧按压环形带40的载荷，自驱动齿轮33向环形带40作用有朝向径向内侧按压环形带40的载荷。因此，在采用了本实施方式的减速器10的情况下，作用于环形带40的外侧方向和内侧方向的按压载荷的偏差变少，因此能够进一步提高环形带40的耐久性。
55.另外，本实施方式的减速器10的驱动力传递部51的驱动齿轮33配置为在相对于相邻的两个曲轴齿轮31的距离为等距离的位置与环形带40的第2啮合齿42啮合。因此，环形带40在相邻的两个曲轴齿轮31之间弯曲而与驱动齿轮33啮合时，环形带40的位于一个曲轴齿轮31侧(第1曲轴齿轮)的倾斜角度与位于另一个曲轴齿轮31侧(第2曲轴齿轮)的倾斜角度为大致均等的角度。因此，在采用了本实施方式的减速器10的情况下，能够使驱动齿轮33和环形带40的啮合状态稳定。
56.另外，本实施方式的减速器10的驱动力传递部51的环形带40设为具有沿绕转方向延伸的芯材43和覆盖芯材43的弹性构件44的构造。因此，在采用了本实施方式的减速器10的情况下，能够利用芯材43来保持环形带40的强度，并且能够利用弹性构件44的弯曲来消除各齿轮和环形带40的啮合部的间隙。
57.另外，如本实施方式这样利用摩擦强度较高的表皮材料45来覆盖弹性构件44的外侧的情况下，能够提高环形带40的耐摩耗性。
58.在以上说明的实施方式中，仅驱动齿轮33与环形带40的外周侧接触，但也可以还将用于调整环形带40的张力的张力调整辊与环形带40的外周面接触。在该情况下，利用张力调整辊来适当调整环形带40的张力，由此能够使环形带40和各齿轮的啮合状态稳定。
59.此外，本发明不限于上述实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内进行各种设计变更。
60.例如，在上述的实施方式中，减速单元50由摆动式的减速机构构成，该摆动式的减速机构包括：外筒17、第1摆动齿轮19a和第2摆动齿轮19b、曲轴18、第1齿轮架模块15a和第2齿轮架模块15b等。另一方面，减速器单元也可以由行星齿轮式的减速机构构成。