偏心摆动型齿轮装置的制作方法

偏心摆动型齿轮装置
1.本技术主张基于2021年7月14日申请的日本专利申请第2021-116493号的优先权。该日本技术的全部内容通过参考援用于本说明书中。
技术领域
2.本发明涉及一种偏心摆动型齿轮装置。


背景技术：

3.专利文献1中记载了将传递至曲轴的旋转进行减速后输出的齿轮装置。该齿轮装置具备使摆动齿轮摆动旋转的曲轴及具有插入于设置在该曲轴的中空部中的轴部件的凸缘部件。在曲轴的内周与轴部件的外周之间配置有内侧轴承，在设置于曲轴的偏心体与摆动齿轮之间配置有偏心体轴承。
4.专利文献1：日本特开2017-141915号公报
5.在专利文献1中记载的齿轮装置中，为了将凸缘部件、内侧轴承、偏心体轴承等构成部件的轴向位置限制在规定范围内，使用间隔件或挡圈等多个定位部件，因此组件件数较多。若组件件数多，则需要多花费组件的加工费用或组装费用，因而在成本方面不利。


技术实现要素：

6.本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种能够缩减组件件数的偏心摆动型齿轮装置。
7.为了解决上述课题，本发明的一实施方式的齿轮装置具备摆动齿轮、具有使摆动齿轮摆动旋转的偏心体的曲轴、配置于摆动齿轮与偏心体之间的偏心轴承及在轴向上与曲轴对置配置的凸缘部件，其中，曲轴具有中空部。凸缘部件具有插入于中空部的轴部件。在曲轴的内周与轴部件的外周之间配置有内侧轴承，所述齿轮装置还具有与曲轴一体化并且限制偏心轴承沿轴向移动的限制部件。限制部件具有用于连结对曲轴传递动力的动力传递部件的连结部。
8.本发明的另一种实施方式也是齿轮装置。该装置具备摆动齿轮、具有使摆动齿轮摆动旋转的偏心体的曲轴、配置于摆动齿轮与偏心体之间的偏心轴承及在轴向上与曲轴对置配置的凸缘部件，其中，曲轴具有中空部。凸缘部件具有插入于中空部的轴部件。在曲轴的内周与轴部件的外周之间配置有内侧轴承，所述齿轮装置还具有与曲轴一体化并且限制偏心轴承沿轴向移动的限制部件。限制部件还限制内侧轴承沿轴向移动。
9.另外，以上构成要件的任意组合或将本发明的构成要件或表现在方法、系统等之间互相替换的方式也作为本发明的实施方式而有效。
10.根据本发明，提供一种能够缩减组件件数的偏心摆动型齿轮装置。
附图说明
11.图1是第1实施方式的偏心摆动型齿轮装置的侧视剖视图。
12.图2是第2实施方式的偏心摆动型齿轮装置的侧视剖视图。
13.图3是第3实施方式的偏心摆动型齿轮装置的侧视剖视图。
14.图中：100-齿轮装置，11-曲轴，12、13-偏心体，14、15-外齿轮，16-内齿轮，18-轮架，30-内侧轴承，34、35-偏心轴承，38-轴部件，41-输入侧限制部件，42-输入相反侧限制部件，44-连结部，46-内侧限制部件，82-动力传递部件，84-摆动齿轮，86-凸缘部件，112-中空部，114-内周，116-外周突出部，118-螺纹孔，383-外周。
具体实施方式
15.以下，参考各附图，对本发明的优选实施方式进行说明。在实施方式及变形例中，对相同或等同的构成要件及部件标注相同的符号，并适当省略重复说明。并且，在各附图中，为了便于理解，适当放大或缩小表示部件的尺寸。并且，在各附图中，省略了对实施方式的说明并不重要的部件的一部分。
16.并且，对于存在共同点的各构成要件，在要件名称的开头标注“第1、第2”等序号来进行区分，并且在统称时则省略这些序号。并且，包括第1、第2等序号的术语用于说明各种构成要件，但是，该术语仅用于区分一个构成要件与其他构成要件的目的，该术语并不用于限定构成要件。
17.[第1实施方式]
[0018]
以下，参考图1对本发明的第1实施方式的偏心摆动型齿轮装置100(以下，简单记载为“齿轮装置100”)的结构进行说明。图1是概略地表示齿轮装置100的侧视剖视图。齿轮装置100具备：曲轴11；偏心体12、13；外齿轮14、15；内齿轮16；偏心轴承34、35；轮架18；限制部件41、42；动力传递部件82；连结部44；内侧限制部件46；外壳21、22、23；罩体20；及主轴承24。
[0019]
以下，将沿内齿轮16的中心轴线la的方向称为“轴向”，将以该中心轴线la为中心的圆的圆周方向及半径方向分别称为“周向”及“径向”。并且，以下，为了便于说明，将轴向上的一侧(图中右侧)称为输入侧，将轴向上另一侧(图中左侧)称为输入相反侧。这种方向的标记并不限制齿轮装置100的使用姿势，齿轮装置100能够以任意姿势使用。
[0020]
外齿轮14、15及内齿轮16中的一方作为摆动齿轮84而发挥作用，另一方则作为非摆动齿轮85而发挥作用。在该例子中，外齿轮14、15作为摆动齿轮84而发挥作用，内齿轮16作为非摆动齿轮85而发挥作用。
[0021]
齿轮装置100为曲轴11与内齿轮16的中心轴线la同轴配置的中心曲柄式行星齿轮装置。在齿轮装置100中，若偏心体12、13与曲轴11一体地偏心旋转，则该偏心旋转经由偏心轴承34、35使外齿轮14、15摆动。在齿轮装置100中，外齿轮14、15进行摆动从而获得的与内齿轮16的相对旋转经由内销19从轮架18输出。
[0022]
外壳21、22、23作为容纳外齿轮14、15等齿轮装置100的构成组件的外壳而发挥作用。本实施方式的外壳21、22、23通过组合多个外壳部件而构成。在该例子中，外壳21、22、23由第1外壳部件21、配置于第1外壳部件21的输入相反侧的第2外壳部件22及配置于第2外壳部件22的输入相反侧的第3外壳部件23构成。在该例子中，第1外壳部件21、第2外壳部件22及第3外壳部件23通过螺栓b4连结在一起。
[0023]
曲轴11具有中空部112，轮架18具有插入于中空部112的轴部件38。在曲轴11的内
周114与轴部件38的外周383之间配置有内侧轴承30。齿轮装置100具有与曲轴11一体化并且限制偏心轴承34、35沿轴向移动的限制部件41、42。限制部件41、42具有用于连结对曲轴11传递动力的动力传递部件82的连结部44。限制部件41、42包括设置于偏心轴承34、35的输入侧的输入侧限制部件41及设置于偏心轴承34、35的输入相反侧的输入相反侧限制部件42。
[0024]
曲轴11为具有形成于轴主体111的中空部112的圆环状的部件，且其与中心轴线la同轴配置。曲轴11通过从马达96传递过来的旋转动力而能够旋转。在本实施方式中，在曲轴11的轴主体111的外周设置有相位彼此错开180
°
的两个偏心体12、13。偏心体12、13使外齿轮14、15摆动。两个偏心体12、13中的第1偏心体12配置于第2偏心体13的输入侧。
[0025]
在曲轴11的外周具有从外周面朝向半径方向突出的凸缘状的外周突出部116。曲轴11具有设置于输入侧端面上的多个(例如，三个)螺纹孔118。多个螺纹孔118配置在从中心轴线la偏移的位置上且沿周向隔着规定间隔配置。曲轴11具有设置于输入相反侧端面上的多个(例如，三个)螺纹孔119。多个螺纹孔119配置在从中心偏移的位置上且沿周向隔着规定间隔配置。
[0026]
偏心体12、13的轴心相对于内齿轮16的中心轴线la偏心，偏心体12、13以中心轴线la为中心进行旋转，由此外齿轮14、15进行摆动。外齿轮14、15分别对应于各个偏心体12、13而设置，并且经由偏心轴承34、35旋转自如地支承于对应的偏心体12、13。偏心轴承34、35中的第1偏心轴承34配置于第2偏心轴承35的输入侧。
[0027]
在图1的例子中，动力传递部件82为输入齿轮28。输入齿轮28啮合于与马达96的马达轴连结在一起的小齿轮98。若马达96驱动小齿轮98进行旋转，则被小齿轮98及输入齿轮28变速后的旋转输入于曲轴11。输入齿轮28作为对曲轴11传递动力的动力传递部件而发挥作用。
[0028]
外齿轮14、15具有在外齿轮14、15的中心贯穿外齿轮14、15的中心孔142、152及在外齿轮14、15的从中心轴线la偏移的位置上贯穿外齿轮14、15的多个(例如六个)内销孔144、154。内销19插穿于内销孔144、154。外齿轮14、15的形成于外周的齿与内齿轮16的齿啮合的同时进行旋转，由此外齿轮14、15进行摆动。外齿轮14、15中的第1外齿轮14配置于第2外齿轮15的输入侧。在第1外齿轮14与第2外齿轮15之间配置有间隔件17。
[0029]
罩体20为配置于第1外齿轮14的输入侧侧部的薄板状部件，且其限制第1外齿轮14沿轴向朝向输入侧移动。罩体20通过螺栓b1固定于第1外壳部件21的输入侧。第2外齿轮15配置于轮架18的输入侧侧部，轮架18限制第2外齿轮15沿轴向朝向输入相反侧移动。
[0030]
内销19以贯穿内销孔144、154的方式从轮架18的输入侧沿轴向延伸。内销19的输入侧端部延伸至罩体20的附近。
[0031]
内齿轮16与外壳21、22、23一体化。在该例子中，内齿轮16由第1外壳部件21构成。
[0032]
本实施方式的轮架18配置于第2外齿轮15的输入相反侧。轮架18与外齿轮14、15的自转成分同步旋转，并将其自转成分输出至被驱动装置(未图示)。也可以采用代替轮架18而使内齿轮16进行自转并将其自转成分经由外壳21、22、23输出至被驱动装置的结构。
[0033]
如上所述，轮架18作为在轴向上与曲轴11对置配置的凸缘而发挥作用。轮架18具有圆板状的轮架主体182、从轮架主体182朝向输入侧突出的多个内销19及从轮架主体182朝向输入侧突出的圆周状突出部184。轮架主体182及圆周状突出部184具有与中心轴线la
同轴设置的贯穿孔(即，轮架孔186)。
[0034]
轴部件38具备：具有外周383的圆筒状的轴主体382；及从轴主体382的输入侧沿轴向延伸突出的延伸突出部384。延伸突出部384形成为其直径比轴主体382的直径小，并且具有供垫圈w1嵌合的圆周状槽g1。在该例子中，轴部件38由与轮架18不同的部件构成，并且例如压入于轮架孔186而与轮架18一体化。另外，轴部件38与轮架18也可以由单一部件形成为一体。
[0035]
多个内销19为设置在从中心轴线la偏移的位置上且沿周向隔着规定间隔设置的圆筒状的部分。内销19插入于外齿轮14、15的内销孔144、154中。
[0036]
主轴承24将轮架18支承为相对于外壳21、22、23旋转自如。在该例子中，主轴承24配置在外齿轮14、15的输入相反侧且轮架18的外周与第2外壳部件22及第3外壳部件23之间。对于主轴承24的结构并不受限制，但在该例子中，主轴承24为交叉滚子轴承。
[0037]
输入侧限制部件41为具有与中心轴线la同轴配置的中空部411的中空环状部件。输入侧限制部件41具有中空圆盘状的圆盘部416及从圆盘部416的内周侧沿轴向朝向输入相反侧突出的圆周状突出部418。圆盘部416在轴向上与曲轴11的输入侧对置。圆周状突出部418设置成圆周状，且其嵌合于曲轴11的内周114。圆周状突出部418与内侧轴承30的输入侧侧面对置。根据该结构，输入侧限制部件41还限制内侧轴承30沿轴向朝向输入侧移动。
[0038]
输入侧限制部件41具有用于连结对曲轴11传递动力的动力传递部件82(即，输入齿轮28)的连结部44。在本实施方式中，连结部44为用于通过螺栓固定输入齿轮28的螺纹孔412。在该例子中，在输入侧限制部件41的圆盘部416上形成有多个(例如，三个)螺纹孔412。多个螺纹孔412配置在从中心轴线la偏移的位置上且沿周向隔着规定间隔配置。该例子的螺纹孔412沿轴向贯穿输入侧限制部件41。
[0039]
输入齿轮28具有设置于与螺纹孔412相对应的位置上的贯穿孔282。通过使从输入侧插入于贯穿孔282的螺栓b5与螺纹孔412螺合，输入齿轮28与输入侧限制部件41连结在一起。
[0040]
在输入侧限制部件41的圆盘部416贯穿设置有多个(例如，三个)贯穿孔414，该多个管穿孔414配置在圆盘部416的从中心轴线la偏移的位置上且沿周向隔着规定间隔配置。贯穿孔414形成于与曲轴11的螺纹孔118相对应的位置上。通过使从输入侧插入于贯穿孔414的螺栓b2与螺纹孔118螺合，输入侧限制部件41与曲轴11连结在一起而与曲轴11一体化。
[0041]
输入相反侧限制部件42为与中心轴线la同轴配置的中空环状部件。输入相反侧限制部件42具有中空圆盘状的圆盘部422及从圆盘部422的内周侧沿轴向朝向输入侧突出的中空的圆周状突出部424。圆盘部422在轴向上与曲轴11的输入相反侧对置。圆周状突出部424嵌合于曲轴11的内周114。
[0042]
在输入相反侧限制部件42的圆盘部422贯穿设置有多个(例如，三个)贯穿孔426，该多个管穿孔426配置在圆盘部422的从中心轴线la偏移的位置上且沿周向隔着规定间隔配置。贯穿孔426形成于与曲轴11的螺纹孔119相对应的位置。通过使从输入相反侧插入于贯穿孔426的螺栓b3与螺纹孔119螺合，输入相反侧限制部件42与曲轴11连结在一起而与曲轴11一体化。
[0043]
偏心轴承34、35具有沿周向隔着规定间隔配置在曲轴11的偏心体12、13的外周的
多个滚动体342、352。偏心轴承34、35可以具有保持架，也可以不具有保持架。偏心轴承34、35可以具有内圈和/或外圈，但在该例子中，不具有专用的内圈及外圈。偏心体12、13的外周作为内圈侧滚动面而发挥作用，外齿轮14、15的内周作为外圈侧滚动面而发挥作用。滚动体342在轴向上被输入侧限制部件41与外周突出部116夹持。输入侧限制部件41限制滚动体342沿轴向朝向输入侧移动，外周突出部116限制滚动体342沿轴向朝向输入相反侧移动。滚动体352在轴向上被输入相反侧限制部件42与外周突出部116夹持。输入相反侧限制部件42限制滚动体352沿轴向朝向输入相反侧移动，外周突出部116限制滚动体352沿轴向朝向输入侧移动。
[0044]
如上所述，内侧轴承30配置于曲轴11的内周114与轴部件38的外周383之间。内侧轴承30具有沿周向隔着规定间隔配置在轴部件38的外周的多个滚动体302。滚动体302为圆筒状的滚子。滚动体302在轴向上被输入侧限制部件41的圆周状突出部418与输入相反侧限制部件42的圆周状突出部424夹持。圆周状突出部418限制滚动体302沿轴向朝向输入侧移动，圆周状突出部424限制滚动体302沿轴向朝向输入相反侧移动。
[0045]
可以沿轴向设置多个(例如，两个)内侧轴承30，但在该例子中，是单一轴承。内侧轴承30可以具有内圈和/或外圈，但在该例子中，不具有专用的内圈及外圈。轴部件38的外周383作为内圈侧滚动面而发挥作用，曲轴11的内周114作为外圈侧滚动面而发挥作用。内侧轴承30可以具有保持架，也可以不具有保持架。
[0046]
内侧限制部件46为与中心轴线la同轴设置的中空环状部件。内侧限制部件46通过垫圈w1固定于轴部件38。在该例子中，内侧限制部件46嵌合于轴部件38的延伸突出部384的外周。在内侧限制部件46的输入侧侧部嵌合于轴部件38的圆周状槽g1的垫圈w1限制内侧限制部件46沿轴向朝向输入侧移动。内侧限制部件46容纳于输入侧限制部件41的中空部411，并且在中空部411内与内侧轴承30在轴向上对置。根据该结构，内侧轴承30沿轴向朝向输入侧的移动得到限制。
[0047]
接着，对上述结构的偏心摆动型齿轮装置100的动作进行说明。若旋转动力从马达96传递至曲轴11，则曲轴11以旋转中心线la为中心进行旋转，偏心体12、13使外齿轮14、15摆动。若外齿轮14、15摆动，则外齿轮14、15与内齿轮16的啮合位置沿周向依次错开。其结果，曲轴11每旋转一圈，外齿轮14、15与轮架18一同自转相当于外齿轮14、15与内齿轮16的齿数差(例如，1)的量。曲轴11的旋转以和外齿轮14、15与内齿轮16的齿数差相对应的减速比减速后经由轮架18输出至被驱动装置。
[0048]
接着，对上述结构的偏心摆动型齿轮装置100的特征进行说明。齿轮装置100为具备外齿轮14(摆动齿轮84)、具有使外齿轮14摆动旋转的偏心体12、13的曲轴11、配置于外齿轮14与偏心体12、13之间的偏心轴承34、35及在轴向上与曲轴11对置配置的轮架18(凸缘部件86)的偏心摆动型齿轮装置。曲轴11具有中空部112，轮架18具有插入于中空部112的轴部件38，在曲轴11的内周114与轴部件38的外周383之间配置有内侧轴承30，齿轮装置100还具有与曲轴11一体化并且限制偏心轴承34、35沿轴向移动的限制部件41、42，限制部件41、42具有用于连结对曲轴11传递动力的输入齿轮28(动力传递部件82)的连结部44。
[0049]
根据该结构，在曲轴11的内周114与轴部件38的外周383之间配置有内侧轴承30，限制内侧轴承30的移动的限制部件41、42同时还限制偏心轴承34、35的移动，由此能够使齿轮装置100在轴向上变得紧凑化。由于兼用部件，因此能够缩减组件件数，从而在成本方面
上有利。
[0050]
以下，对本发明的第2及第3实施方式进行说明。在第2及第3实施方式的附图及说明中，对与第1实施方式相同或等同的构成要件及部件标注相同的符号。适当省略与第1实施方式重复的说明，重点对与第1实施方式不同的结构进行说明。因此，对第2及第3实施方式中的与第1实施方式相同或等同的构成要件、部件可适用第1实施方式的说明。
[0051]
[第2实施方式]
[0052]
参考图2对本发明的第2实施方式的偏心摆动型齿轮装置100的结构进行说明。图2是概略地表示本实施方式所涉及的齿轮装置100的侧视剖视图。在图2中，为了便于理解，示出了将马达96分离的状态的齿轮装置100。
[0053]
本实施方式与第1实施方式不同点在于，动力传递部件82为马达轴97且连结部44为花键419，而其他结构则与第1实施方式相同。因此，主要对花键419进行说明。花键419(内齿)形成于输入侧限制部件41的中空部411的内周，其与形成于马达轴97的花键93(外齿)连结。通过将马达轴97嵌入于中空部411，花键93与花键419啮合，输入侧限制部件41与马达轴97连结在一起。
[0054]
本实施方式的齿轮装置100以与第1实施方式相同的方式进行动作，并且发挥与第1实施方式相同的作用和效果。
[0055]
[第3实施方式]
[0056]
参考图3对本发明的第3实施方式的偏心摆动型齿轮装置100的结构进行说明。图3是概略地表示本实施方式所涉及的齿轮装置100的侧视剖视图。在该图中，省略了马达96及动力传递部件82。本实施方式与第1实施方式的不同点在于，在曲轴11上设置有输入侧突出部113、输入侧限制部件41的结构不同、内侧轴承30具有内圈304、具备间隔部件48，而其他结构则与第一实施方式相同。因此，主要对输入侧突出部113、输入侧限制部件41及间隔部件48进行说明。内圈304为环绕轴部件38的外周383的圆环状的部件，在其外周设置有供滚动体302滚动的内圈侧滚动面。
[0057]
输入侧突出部113为从曲轴11的轴主体111朝向输入侧突出的中空圆环状的部分，且其与轴主体111形成为单一部件。输入侧突出部113的直径形成为比轴主体111直径小，并且具有供挡圈w2嵌合的圆周状槽g2。在本实施方式中，连结部44为形成于输入侧突出部113的多个(例如，三个)螺纹孔117。多个螺纹孔117贯穿设置在输入侧突出部113的从中心轴线la偏移的位置上且沿周向隔着规定间隔配置。
[0058]
第1实施方式的输入侧限制部件对内侧轴承30的轴向移动也进行限制，但是本实施方式的输入侧限制部件41并不限制内侧轴承30的移动。该例子的输入侧限制部件41在轴向上与第1偏心轴承34的输入侧对置，从而限制第1偏心轴承34沿轴向朝向输入侧移动。图3的输入侧限制部件41为与中心轴线la同轴配置的中空圆环状的部件，且其嵌合于输入侧突出部113的外周。输入侧限制部件41通过嵌入于设置在输入侧突出部113的外周的圆周状槽g2的挡圈w2而固定于输入侧突出部113。
[0059]
本实施方式的间隔部件48为与中心轴线la同轴配置的中空圆环状的部件，且其嵌合于轮架18的圆周状突出部184的外周。间隔部件48在轴向上被轮架18与曲轴11及内侧轴承30夹持。尤其，间隔部件48配置于轮架主体182与轴主体111之间，并且设置成相对于轮架18及曲轴11能够滑动。根据该结构，轮架18作为经由间隔部件48限制内侧轴承30的滚动体
302、曲轴11及第2偏心轴承35的滚动体352沿轴向朝向输入相反侧移动的限制部件而发挥作用。
[0060]
在本实施方式中，内侧限制部件46嵌合于轴部件38的轴主体382的外周，并且抵接于输入侧突出部113的输入侧侧部。根据该结构，内侧限制部件46限制曲轴11沿轴向朝向输入侧移动。
[0061]
本实施方式的齿轮装置100以与第1实施方式相同的方式进行动作，并且发挥与第1实施方式相同的作用和效果。
[0062]
以上，对本发明的实施方式的例子进行了详细说明。上述的实施方式均只不过是用于实施本发明的具体例。实施方式的内容并不用于限定本发明的技术范围，在不脱离技术方案中规定的发明思想的范围内，能够进行构成要件的变更、追加、删除等多种设计变更。在上述的实施方式中，关于能够进行这种设计变更的内容，标注了“实施方式的”或“实施方式中”等标记来进行了说明，但并不意味着没有这种标记的内容就不允许设计变更。并且，在附图的截面上标注的阴影线并不用于限定标注有阴影线的对象的材质。
[0063]
以下，对变形例进行说明。在变形例的附图及说明中，对与实施方式相同或等同的构成要件及部件标注相同的符号。适当省略与实施方式重复的说明，而重点对与实施方式不同的结构进行说明。
[0064]
在实施方式的说明中，例示了齿轮装置100是所谓的中心曲柄式的偏心摆动型齿轮装置的例子，但本发明并不只限于此。例如，齿轮装置也可以是在从中心沿径向偏移的位置上配置有多个偏心体轴的所谓的分配式的齿轮装置等。
[0065]
在实施方式的说明中，例示了偏心体12、13的数量为两个的例子，但是偏心体的数量也可以是一个或三个以上。
[0066]
在实施方式的说明中，例示了摆动齿轮84为外齿轮14的例子，但是摆动齿轮84也可以是内齿轮。
[0067]
在实施方式的说明中，示出了动力传递部件82为输入齿轮28的例子及动力传递部件82为马达轴97的例子，但并不只限于此。作为动力传递部件，也可以采用带轮等公知的各种动力传递机构。
[0068]
在实施方式的说明中，示出了连结部44为螺纹孔412的例子及连结部44为花键的例子，但并不只限于此。作为连结部，也可以采用公知的各种机构，例如可以采用键连结部。
[0069]
在实施方式的说明中，示出了凸缘部件86为轮架18的例子，但并不只限于此，凸缘部件也可以是具有除了轮架以外的功能的部件。
[0070]
上述各变形例也发挥与实施方式相同的作用和效果。
[0071]
上述实施方式的构成要件与变形例的任意组合也作为本发明的实施方式而有效。通过组合而产生的新的实施方式兼具所组合的各实施方式及变形例各自的效果。