偏心摆动型减速机及其偏心体轴的制造方法_2

文档序号:9841178阅读:来源:国知局
r>[0039]而且,为了验证该假设,与减速机的运转中相同,为了使偏心体轴材料特性通过热负荷发生变化,(对新产品的偏心体轴)有意地施以规定的试验用热负荷(例如,在300°C下曝晒3小时的试验用热负荷),并在赋予该试验用热负荷的“前”与“后”分别进行了压痕试验。
[0040]然后确认了,如在图2的P栏中所示,以往的减速机的偏心体轴的情况,在赋予所述试验用热负荷之前的压痕试验中只不过是2.6μπι的隆起,但在赋予该试验用热负荷后的压痕试验中隆起高度增大(软化)至4.2μπι。
[0041 ]该实验结果与发明者们的“一旦开始劣化,则该劣化的进行速度好像变快”的感觉一致,也证实了 “在新产品的偏心轴体、与经减速机的使用而施加由热引起的负荷后的偏心体轴中,在材料的特性上有变化”的推测是正确的。而且可认定,如图1(B)所示,施以试验用热负荷之后的压痕试验中的隆起高度与偏心体轴的寿命明确地有负的相关。
[0042]因此,发明者们组合考虑这个与先前的图1(A)中“(未施以试验用热负荷的状态下)压痕试验中的隆起高度一定与寿命无相关关系”,而重新推测,新产品当初(施加减速机的使用引起的热性负荷之前)的压痕的隆起高度Al、与该施加热性负荷之后的压痕试验中的隆起高度Α2的大小是否对偏心体轴的寿命发生更大的影响。而且,在该观点上进一步对还包含至今对这种偏心体轴从未采用过的硬化处理的多种硬化处理也进行了相同的试验,结果确认了有如下处理例(例如,后述的图2、图6的第I?第5的硬化处理例),该处理例中,实施“特定的硬化处理”时,可得到所述试验用热负荷赋予后的压痕试验中的隆起高度Α2反而小于该试验用热负荷赋予前压痕试验中的隆起高度AUA2/A1 < I)如此的特性。而且,进行具有该倾向的硬化处理时,如后述的图2中所见,确认了寿命大大延长(以往的1.44?3.13倍的寿命)。
[0043]因此,本发明中着眼于偏心体轴通过减速机的运转变成超高温,偏心体轴的材料特性由于其热负荷而发生变化后的状况。也就是说,着眼于赋予使偏心体轴的材料特性发生变化的程度的试验用热负荷后的压痕试验的结果,更具体而言,着眼于比较赋予试验用热负荷的之前与之后所进行的压痕试验的结果。即,其特征在于,并不是对偏心体轴仅施加一般(尤其是未赋予试验用热负荷的状态下的)压痕试验中较低抑制压痕的隆起高度Al的硬化处理这种态度,而是赋予试验用热性负荷后较低抑制压痕的隆起高度Α2的态度,更具体而言,进行赋予试验用热负荷后所进行的压痕试验中的压痕隆起高度Α2小于赋予试验用热负荷之前的压痕试验中的隆起高度Al变小这样的硬化处理(满足Α2/Α1 < I的硬化处理)。
[0044]满足该(Α2/Α1< I)关系的特性为,总而言之为“若由于减速机的使用而施加热性负荷,则因压痕引起的隆起变小”。若持续使用则压痕反而很难发生的倾向,对减速机的运转中施加显著的热性负荷的偏心轴体而言,可以说为非常优选的定性倾向。
[0045]另外,发明者们在与压痕隆起高度不同的观点上还着眼于,偏心体轴的材料特性因热负荷发生变化前后的维氏硬度(维氏硬度)HV的变化。而且,为了验证,调查了对偏心体轴赋予与上述相同的试验用热负荷的“前(HVl)”和“后(HV2)”的维氏硬度的变化(HV2-HVl)、与寿命之间的关系。
[0046]然后,如图2所示,确认了对偏心体轴实施特定的硬化处理(硬化处理I?5)时,与以往的硬化处理相比,赋予试验用热负荷前后(即,偏心体轴的材料特性发生变化的前后)的维氏硬度的降低(HV2-HV1)较小(另外,在图2中记载有HV2-HV1的数值,因此成为负的数值)。而且,确认了进行具有该倾向的硬化处理时,寿命大大延长(以往的1.44?3.13倍的寿命)O
[0047]因此,本发明中,着眼于因减速机的运转而偏心体轴变成超高温,偏心体轴的材料特性因其热负荷发生变化后的状况,更具体而言,着眼于赋予偏心体轴的材料特性发生变化的程度的试验用热负荷前与后的偏心体轴的维氏硬度的变化。即,其特征在于,并不是对偏心体轴仅(尤其是未赋予试验用热负荷的状态下的)实施硬化处理的态度,而是进行赋予试验用热性负荷前与后抑制维氏硬度下降这样的硬化处理(将维氏硬度的变化抑制在不足60Hv的硬化处理)。
[0048][适用本发明的减速机的例子]
[0049]以下,对本发明的更具体的实施方式的一例详细地进行说明。
[0050]图4是表示本发明的实施方式所涉及的偏心摆动型减速机的一例的剖视图,图5沿图1的向视V-V线的剖视图。
[0051 ] 该偏心摆动型减速机12具备:外齿轮24A、24B;偏心体轴20,一体地具有偏心体22A、22B;滚子(偏心体轴承)26A、26B,配置于该外齿轮24A、24B与所述偏心体22A、22B之间;及内齿轮28,并且使外齿轮24A、24B通过偏心体轴20的偏心体22A、22B偏心摆动的同时内啮合于内齿轮28。输出作为外齿轮24A、24B的自转成分从第1、第2轮架32、34取出。以下进行详细叙述。
[0052]输入轴14可与未图示的马达的输出轴连结。输入轴14的前端一体地形成有恒星齿轮16。恒星齿轮16同时与多个(该例子中为3个)的传动齿轮18相嗤合。
[0053]各传动齿轮18分别组装在设置有多根(该例子中为3根)的偏心体轴20,并可同时且同方向驱动3根偏心体轴20。各偏心体轴20上分别沿轴向并排且以120°的相位一体地设置有偏心体22A、22B。另外,处于各轴的轴向相同位置的偏心体22A彼此,及偏心体22B彼此分别以同相位且相同方向可旋转的方式组装。
[0054]在外齿轮24A与3个偏心体22A之间配置有构成偏心体轴承的滚子(滚动体)26A。在外齿轮24B与3个偏心体22B之间也配置有构成偏心体轴承的滚子(滚动体)26B。外齿轮24A、24B通过偏心体轴20的偏心体22A、22B偏心摆动的同时,可分别内啮合于内齿轮28。
[0055]在外齿轮24A、24B的轴向两侧配置有第1、第2轮架32、34。第1、第2轮架32、34通过从第2轮架34侧由压入而突出形成的轮架销34A及螺栓40相互连结,其整体通过轴承36、38可旋转地支承于外壳30。
[0056]内齿轮28与外壳30成一体化,并具备滚子状的销28P作为“内齿”。销28P可分别与外齿轮24A、24B相啮合。
[0057]下面,说明该偏心摆动型减速机12的作用。
[0058]若输入轴14旋转,则3根偏心体轴20通过与该输入轴14相啮合的传动齿轮18同时减速旋转。其结果,一体地安装于各个偏心体轴20的偏心体22A彼此及22B彼此以同相位旋转,外齿轮24A、24B内接于内齿轮28,并且分别维持120度的相位差的同时摇摆旋转。由于内齿轮28与外壳30成一体化,并处于固定的状态,因此若偏心体轴20旋转,则外齿轮24A、24B通过偏心体22A、22B摆动旋转,而发生该外齿轮24A、24B与作为内齿轮28的内齿的销28P的啮合位置依次移动的现象。
[0059]这时,外齿轮24A、24B的齿数仅稍微少于内齿轮28的齿数,因此通过该啮合位置的移动,相对于固定状态的内齿轮28仅偏移相当于齿数差的量的外齿轮24A、24B的相位(自转)。因此,偏心体轴20以相当于该自转成分的速度以输入轴14为中心公转,支承该偏心体轴20的第1、第2轮架32、34以相当于该公转速度的速度旋转。第1、第2轮架32、34通过螺栓40及轮架销34A连结,因此该第1、第2轮架32、34成为一体(成为一个大块)慢慢地旋转,并驱动通过螺栓孔42连结的未图示的对象机械(被驱动机械)。
[0060]另外,如该实施方式,固定有外壳30(内齿轮28)时,能够从第1、第2轮架32、34侧取出外齿轮24A、24B与内齿轮28的相对位移,为约束第1、第2轮架32、34的自转的结构时,通过外齿轮24A、24B的(约束自转)摆动,可将该相对位移作为外壳30侧的旋转(旋转范围)取出。[0061 ] 其中,偏心体22A(22B)_偏心体轴承的滚动体26A(26B)_外齿轮24A(24B)之间的径向间隙(偏心体-滚动体之间的径向间隙、与滚动体-外齿轮之间的径向间隙的总计)在该实施方式中设定为-3M1?3μπι左右,且制造误差的吸收值极小。而且,偏心体轴以高速旋转,因此成为DmN值,即偏心体轴的转速(rpm) X偏心体轴承的滚动体的节圆直径(mm)的值超过10,000的状态。在这种状态下,偏心体轴20上始终施有通过偏心体224、228及滚动体26八、26B使外齿轮24A、24B摆动旋转时的“高速变动的负荷转矩”。因此,偏心体轴20处于热性非常严峻的状况(成为超高温)。
[0062]因此,本实施方式中,对偏心体轴20实施特定的硬化处理。为了容易理解,首先,以比较的目的从以往的这种偏心体轴的硬化处理例P进行说明。
[0063]如图6的P所示,以往,偏心体轴(20)通过如下的方法硬化处理。其中,实施硬化处理P的偏心体轴的材质为铁(Fe)中含有C:0.18?0.23重量%、S1:0.15?0.35重量% ,Mn:
0.60?0.90重量%、P: 0.030重量%以下、S: 0.030重量%以下、N1:0.25重量%以下,Cr:
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