專利名稱：齒輪傳動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請要求申請日為2009年1月9日的日本發(fā)明專利申請第2009-003490號的優(yōu)先權(quán)，本說明書參照并援引上述申請的所有內(nèi)容。本發(fā)明涉及一種偏心轉(zhuǎn)動式齒輪傳動
直ο
背景技術(shù)：
人們公知如下一種齒輪傳動裝置，其具有內(nèi)齒輪和外齒輪，這些齒輪中的其中之一與另外一個一邊嚙合一邊作偏心轉(zhuǎn)動。例如在國際公開公報W02007/125835號中，公開有這樣的齒輪傳動裝置的一個例子。在以下說明中，將國際公開公報W02007/125835號稱為專利文獻(xiàn)1。專利文獻(xiàn)1所述的齒輪傳動裝置具有內(nèi)齒輪、外齒輪、曲軸和兩級齒輪。曲軸沿齒輪傳動裝置的軸線延伸。曲軸具有偏心體。該偏心體與外齒輪卡合。曲軸轉(zhuǎn)動時， 外齒輪與內(nèi)齒輪一邊嚙合一邊作偏心轉(zhuǎn)動。外齒輪因其與內(nèi)齒輪的齒數(shù)差而與該內(nèi)齒輪作相對轉(zhuǎn)動。曲軸的一端固定有第一齒輪。第一齒輪與兩級齒輪中的其中一個齒輪嚙合。第二齒輪與兩級齒輪的另外一個齒輪嚙合。由第二齒輪將電機的扭矩傳遞給兩級齒輪。專利文獻(xiàn)1所述的齒輪傳動裝置的兩級齒輪中的其中一個齒輪與另外一個齒輪沿齒輪傳動裝置的軸線方向錯開。在以下說明中，只記載“軸線方向”時，是指齒輪傳動裝置的軸線方向。第一齒輪與兩級齒輪中的其中一個齒輪嚙合。第二齒輪與兩級齒輪中的另外一個齒輪嚙合。因此，第一齒輪和第二齒輪沿軸線方向偏置。當(dāng)減小第一齒輪和第二齒輪的偏置量時，可減少軸線方向上的長度。但是由兩個直齒圓柱齒輪構(gòu)成兩級齒輪時，減小第一齒輪和第二齒輪的偏置量時受到一定局限。本說明書中，提供以下一種技術(shù)通過采用具有全新形狀的兩級齒輪來減小第一齒輪和第二齒輪的偏置量，進(jìn)而縮短齒輪傳動裝置在軸線方向上的長度。

發(fā)明內(nèi)容
本說明書中公開以下一種技術(shù)采用該技術(shù)的齒輪傳動裝置具有內(nèi)齒輪和外齒輪，它們的其中之一與另外一個一邊嚙合一邊作偏心轉(zhuǎn)動。上述齒輪傳動裝置具有曲軸、第一齒輪、第二齒輪、兩級齒輪。第一齒輪固定在曲軸的一端。由曲軸使第一齒輪與第二齒輪的其中一個作偏心轉(zhuǎn)動。兩級齒輪具有中心齒輪和外齒圈。中心齒輪與第一齒輪嚙合。外齒圈與中心齒輪同軸設(shè)置并且由該外齒圈包圍第一齒輪。第二齒輪與外齒圈嚙合。由第二齒輪將電機的扭矩傳遞給兩級齒輪。兩級齒輪的中心齒輪和外齒圈位于與齒輪傳動裝置的軸線交叉的同一平面內(nèi)。當(dāng)采用上述兩級齒輪結(jié)構(gòu)時，可減小第一齒輪和第二齒輪在軸線方向上的偏置量。另外，本說明書中所說的“中心齒輪和外齒圈位于同一平面內(nèi)”，是指外齒圈的至少一部分位于沿水平方向?qū)⑿纬赏恺X圈的齒的部分?jǐn)U展的空間劃定的范圍內(nèi)。換言之，所說的“中心齒輪和外齒圈位于同一平面內(nèi)”，是指從與齒輪傳動裝置的軸線垂直相交的方向觀察時， 中心齒輪與外齒圈的至少一部分重疊。
上述齒輪傳動裝置的外齒圈包圍著第一齒輪。因此，在軸線方向上可獨立確定第二齒輪和外齒圈的嚙合位置以及第一齒輪和中心齒輪的嚙合位置。由于可減小第一齒輪和第二齒輪的偏置量，所以能夠縮短齒輪傳動裝置在軸線方向上的長度。本 說明書中公開的技術(shù)所述的一個實施方式中，第一齒輪和第二齒輪也可位于與齒輪傳動裝置的軸線交叉的同一平面內(nèi)。如上所述，可獨立確定第二齒輪和外齒圈的嚙合位置以及第一齒輪和中心齒輪的嚙合位置。因此，當(dāng)使第一齒輪和第二齒輪位于與齒輪傳動裝置的軸線交叉的同一平面內(nèi)時，能進(jìn)一步縮短齒輪傳動裝置在軸線方向上的長度。本說明書中公開的技術(shù)所述的另一實施方式中，也可在中心齒輪和外齒圈之間形成沿周向方向成為一整圈的槽。采用該結(jié)構(gòu)時，可使第一齒輪位于該槽中。本說明書中公開的技術(shù)所述的又一實施方式中，也可采用以下結(jié)構(gòu)用來支承第二齒輪的軸沿第二方向延伸，該軸呈懸臂支承狀態(tài)。該第二方向與曲軸從第一齒輪延伸的第一方向相反，可將用來支承第二齒輪的軸承設(shè)置在第二齒輪的第二方向一側(cè)，所述第二齒輪可與該軸承相對轉(zhuǎn)動。還有，也可將錐齒輪固定在第二齒輪上，該錐齒輪與該第二齒輪同軸且位于該第二齒輪的第一方向一側(cè)。換言之，也可將錐齒輪固定在該第二齒輪上。該錐齒輪在與用來支承第二齒輪的軸延伸的方向相反的一側(cè)。如上所述，第一齒輪固定在曲軸的一端。在曲軸從第一齒輪延伸出來的第一方向上，密集設(shè)置有外齒輪等主要零件。因此難以將用來支承第二齒輪的軸承設(shè)置在第二齒輪的第一方向一側(cè)，所述第二齒輪可與該軸承相對轉(zhuǎn)動。如果是在與第一方向相反的方向 (即、第二方向)，可容易地確保用來設(shè)置軸承的空間，該軸承用來支承第二齒輪，所述第二齒輪可與該軸承相對轉(zhuǎn)動。另外，錐齒輪同軸固定在第二齒輪上時可形成以下結(jié)構(gòu)電機的輸出軸沿與用來支承第二齒輪的軸的軸線方向不同的方向延伸。這樣可縮短結(jié)合了電機和齒輪傳動裝置的裝置在軸線方向上的長度。上述齒輪傳動裝置中，錐齒輪在第一方向一側(cè) (與用來支承第二齒輪的軸延伸的方向相反的一側(cè))固定在第二齒輪上。因此，可將用來支承第二齒輪的軸承設(shè)置在該第二齒輪附近，該第二齒輪可與該軸承相對轉(zhuǎn)動。由于可縮短用來支承第二齒輪的軸的長度，所以能進(jìn)一步縮短齒輪傳動裝置在軸線方向上的長度。發(fā)明效果采用本說明書公開的技術(shù)，可以提供在軸線方向上的長度較短的齒輪傳動裝置。


圖1是表示實施例中的齒輪傳動裝置的剖面圖。圖2是表示圖1中被虛線包圍的部分的局部放大圖。
具體實施例方式參照

齒輪傳動裝置100。圖1是表示齒輪傳動裝置100的剖面圖。圖2 是表示圖1中被虛線74包圍的部分的局部放大圖。齒輪傳動裝置100具有減速單元10、軸線方向轉(zhuǎn)換單元40和支承座95。首先說明減速單元10。另外，在現(xiàn)有技術(shù)中，除兩級齒輪 72夕卜，減速單元10的基本結(jié)構(gòu)為人所知，所以在此只簡單地進(jìn)行說明。減速單元10具有內(nèi)齒輪86、外齒輪24、曲軸14、支架2和兩級齒輪72。對兩級齒輪72將在后面進(jìn)行敘述。內(nèi)齒輪86形成在殼體90的內(nèi)周面。內(nèi)齒輪86與兩個外齒輪24嚙合。支架2由支架上部板2a、支架下部板2c和柱狀部2b構(gòu)成。支架上部板2a和支架下部板2c經(jīng)柱狀部2b固定在一起。支架2以與內(nèi)齒輪86的軸線78同軸的方式設(shè)置。在以下說明中，軸線78有時被稱為支架2的軸線或齒輪傳動裝置100的軸線。支架2經(jīng)一對角接觸球軸承84支承在殼體90 (內(nèi)齒輪86)上且可與之相對轉(zhuǎn)動。另外，殼體90固定在支承座95上。由支架2支承曲軸14。曲軸14經(jīng)圓錐滾子軸承8支承在支架2上且可與之相對轉(zhuǎn)動。曲軸14的軸線16與支架2的軸線78沿半徑方向錯開。即，軸線16與軸線78平行。曲軸14在與齒輪傳動裝置100的軸線78錯開的位置沿齒輪傳動裝置100的軸線78 延伸。曲軸14上形成有2個偏心體18。各偏心體18經(jīng)滾針軸承12分別與外齒輪24的通孔22嵌合。因此，外齒輪24經(jīng)曲軸14支承在支架2上。曲軸14的一端固定有第一齒輪 65。第一齒輪65與后述的兩級齒輪72的中心齒輪70嚙合。由兩級齒輪72將電機(省略其圖示)的扭矩傳遞給第一齒輪65。如上所述，曲軸14的偏心體18與外齒輪24的通孔22嵌合。當(dāng)曲軸14轉(zhuǎn)動時， 外齒輪24圍繞內(nèi)齒輪86的軸線78作偏心轉(zhuǎn)動。外齒輪24的齒數(shù)與內(nèi)齒輪86的齒數(shù)不同。因此，當(dāng)外齒輪24作偏心轉(zhuǎn)動時，外齒輪24與內(nèi)齒輪86(殼體90)作相對轉(zhuǎn)動。由于外齒輪24與支架2 —起轉(zhuǎn)動，所以當(dāng)外齒輪作偏心轉(zhuǎn)動時，支架2與殼體90作相對轉(zhuǎn)動。接下來說明軸線方向轉(zhuǎn)換單元40。軸線方向轉(zhuǎn)換單元40的基本結(jié)構(gòu)也為人所知， 所以在此只簡單地進(jìn)行說明。軸線方向轉(zhuǎn)換單元40具有第一錐齒輪44和第二錐齒輪42。 第一錐齒輪44支承在第一軸50上。第一軸50相當(dāng)于第一錐齒輪44的轂部。第一軸50 收裝在第一套筒48內(nèi)。第一軸50經(jīng)角接觸球軸承46以可轉(zhuǎn)動的方式支承在第一套筒48 上。第一套筒48固定在支承座95上。第一軸50上形成有孔50a，電機的輸出軸(省略其圖示)固定在孔50a內(nèi)。第二錐齒輪42支承在第二軸60上。第二軸60相當(dāng)于第二錐齒輪42的轂部。第二軸60收裝在第二套筒54內(nèi)。第二軸60經(jīng)角接觸球軸承56以可轉(zhuǎn)動的方式支承在第二套筒54上。第二套筒54固定在支承座95上。第二軸60上固定有第二齒輪64。第二齒輪64、第二錐齒輪42的軸線58平行于齒輪傳動裝置100的軸線78。另外， 軸線58與第一錐齒輪44的軸線53垂直相交。電機的轉(zhuǎn)矩經(jīng)第一錐齒輪44和第二錐齒輪 42傳遞給減速單元10。電機的轉(zhuǎn)矩方向被第一錐齒輪44和第二錐齒輪42所轉(zhuǎn)換。通過軸線方向轉(zhuǎn)換單元40可將電機設(shè)置在與齒輪傳動裝置100的軸線78垂直相交的方向上。 因此，在軸線78的方向上可縮短結(jié)合了電機和齒輪傳動裝置100的裝置的長度。另外，由第二軸60支承第二齒輪64。因此，也可視作將第二錐齒輪42固定在第二齒輪64上的結(jié)構(gòu)。還有，第二齒輪64與后述的兩級齒輪72的外齒圈66嚙合。下面說明兩級齒輪72。兩級齒輪72由中心齒輪70和外齒圈66構(gòu)成。外齒圈66 固定在中心齒輪70上并且與之同軸。更準(zhǔn)確地講，外齒圈66固定在中心齒輪70的轂部68 上。中心齒輪70經(jīng)一對深溝球軸承80支承在支架2和支承座95上且可與之相對轉(zhuǎn)動。兩級齒輪72的軸線即為齒輪傳動裝置100的軸線78。由兩級齒輪72將第二齒輪64的扭矩傳遞給第一齒輪65。S卩，電機扭矩經(jīng)兩級齒輪72從軸線方向轉(zhuǎn)換單元40傳遞給減速單元 10。如圖2所示，在外齒圈66的中央部位形成有槽67。槽67在中心齒輪70的周圍形成環(huán)形。換言之，外齒圈66的外側(cè)部66b的軸線78方向上的厚度，形成得比內(nèi)側(cè)部66a在軸線78方向上的厚度厚。第一齒輪65位于外齒圈66的槽67內(nèi)并被外齒圈66包圍。由于第一齒輪65被外齒圈66包圍，所以在軸線78方向上，可獨立確定第一齒輪65和中心齒輪70的嚙合位置、以及第二齒輪64和外齒圈66的嚙合位置。這樣，可使第一齒輪65和第二齒輪64位于同一平面內(nèi)。圖2中的范圍W70是表示將形成中心齒輪70的外齒的范圍水平擴展的空間范圍。 另外，范圍W66是表示將形成外齒圈66的外齒的范圍水平擴展的空間范圍。從圖2可知， 范圍W70和范圍W66重疊。中心齒輪70和外齒圈66位于與齒輪傳動裝置100的軸線78 交叉的同一平面內(nèi)。更準(zhǔn)確地講，中心齒輪70和外齒圈66位于與齒輪傳動裝置100的軸線78垂直相交的同一平面內(nèi)。換言之，從與齒輪傳動裝置100的軸線78(參照圖1)垂直相交的方向觀察時，中心齒輪70與外齒圈66的一部分(外側(cè)部66b)重疊。與現(xiàn)有技術(shù)的由兩個直齒圓柱齒輪構(gòu)成兩級齒輪的情況相比，采用兩級齒輪72時可減小第一齒輪65和第二齒輪64在軸線方向上的偏置量。這樣，與現(xiàn)有技術(shù)中的齒輪傳動裝置相比，齒輪傳動裝置100更能縮短軸線78方向上的長度。另外，在本實施例所述的齒輪傳動裝置100中，范圍W65是表示將形成第一齒輪65 的外齒的范圍水平擴展的空間范圍，范圍W64是表示將形成第二齒輪64的外齒的范圍水平擴展的空間范圍。范圍W65和范圍W64的一部分重疊。換言之，第一齒輪65和第二齒輪64 位于與齒輪傳動裝置100的軸線78垂直相交的同一平面內(nèi)。之所以能使第一齒輪65和第二齒輪64位于與軸線78垂直相交的同一平面內(nèi)，是由于在由外齒圈66包圍第一齒輪65 的狀態(tài)下，中心齒輪70和外齒圈66位于與軸線78垂直相交的同一平面內(nèi)。即，其原因在于，在齒輪傳動裝置100的軸線78方向上，可獨立確定第一齒輪65和中心齒輪70的嚙合位置，以及第二齒輪64和外齒圈66的嚙合位置。使第一齒輪65和第二齒輪64位于與齒輪傳動裝置100的軸線78垂直相交的同一平面內(nèi)時，可進(jìn)一步縮短齒輪傳動裝置100在軸線78方向上的長度。下面說明齒輪傳動裝置100的其他技術(shù)特征。圖1中的符號“+Z”表示向圖1中的上方的方向，符號“-Z”表示向圖1中的下方的方向。也可將+Z稱為第一方向，將-Z稱為第二方向。用來支承第二齒輪64的第二軸60從第二齒輪64向-Z方向延伸。曲軸14 從第一齒輪65向+Z方向延伸。即相對于第二齒輪64，第二軸60沿著與曲軸14從第一齒輪65延伸的+Z方向相反的方向延伸。在比第一齒輪65靠近+Z方向一側(cè)，密集設(shè)置有構(gòu)成減速單元10的零件。若第二軸60從第二齒輪64向+Z方向延伸，難以確保用來設(shè)置角接觸球軸承56和第二套筒54的空間。當(dāng)?shù)诙S60從第二齒輪64向-Z方向延伸時，可在未密集設(shè)置有減速單元10的主要零件的區(qū)域內(nèi)支承第二軸60。S卩，當(dāng)?shù)诙S60從第二齒輪64向-Z方向延伸時，易于確保用來設(shè)置角接觸球軸承56和第二套筒54的空間。另外，第二錐齒輪42在比第二齒輪64靠近+Z方向一側(cè)固定在第二齒輪64上。換言之，相對于第二齒輪64，第二錐齒輪42固定在其相反于角接觸球軸承56的一側(cè)。還有， 由角接觸球軸承56支承第二軸60。由于第二錐齒輪42沒有位于第二齒輪64和角接觸球軸承56之間，所以能縮短第二齒輪64和角接觸球軸承56之間的距離。與將第二錐齒輪42 設(shè)置在第二齒輪64和第二軸60之間的結(jié)構(gòu)相比，可縮短第二軸60在軸線58方向上的長度。這樣，能進(jìn)一步縮短齒輪傳動裝置100在軸線78方向上的長度。
用來支承第一錐齒輪44的第一軸50被第一套筒48支承且可與之相對轉(zhuǎn)動。還有，用來支承第二錐齒輪42的第二軸60被第二套筒54支承且可與之相對轉(zhuǎn)動。即第一錐齒輪44和第二錐齒輪42都采用單元化結(jié)構(gòu)。因此，能容易地調(diào)整第一錐齒輪44和第二錐齒輪42的嚙合狀態(tài)。所以采用該結(jié)構(gòu)時可遏止第一錐齒輪44和第二錐齒輪42的嚙合狀態(tài)給第二齒輪64和外齒圈66的嚙合狀態(tài)帶來的不利影響。支架2、外齒輪24、兩級齒輪72的中央部分都設(shè)置有通孔。筒部件4穿過該通孔內(nèi)?？稍谕膊考?內(nèi)設(shè)置配線或配管等。支架上部板2a和筒部件4之間設(shè)置有油封6。支承座95和筒部件4之間設(shè)置有0型圈76。殼體90和支架上部板2a之間設(shè)置有油封20。 第一套筒48和第一軸50之間設(shè)置有油封52。另外，由密封蓋62覆蓋第二軸60的一端，該密封蓋62固定在第二套筒54上。由油封6、20、52和0型圈76以及密封蓋62來防止齒輪傳動裝置100內(nèi)的潤滑劑(潤滑油或潤滑脂)漏到齒輪傳動裝置100的外部。下面說明實施例中齒輪傳動裝置的技術(shù)特征中的要點。實施例中的齒輪傳動裝置的外齒輪作偏心轉(zhuǎn)動。本說明書公開的技術(shù)能適用于內(nèi)齒輪作偏心轉(zhuǎn)動的齒輪傳動裝置中。偏心轉(zhuǎn)動式齒輪傳動裝置具有內(nèi)齒輪、外齒輪、曲軸和支架。內(nèi)齒輪形成在齒輪傳動裝置的殼體的內(nèi)側(cè)。支架與內(nèi)齒輪同軸設(shè)置。支架支承在殼體上且可與之相對轉(zhuǎn)動。支架的軸線(內(nèi)齒輪的軸線)相當(dāng)于齒輪傳動裝置的軸線。由該支架支承外齒輪和曲軸。外齒輪在允許作偏心轉(zhuǎn)動的狀態(tài)下被支架支承。外齒輪一邊圍繞支架的軸線作偏心轉(zhuǎn)動一邊與支架一起與內(nèi)齒輪作相對轉(zhuǎn)動。外齒輪上形成有通孔。曲軸在與齒輪傳動裝置的軸線(支架的軸線)沿著半徑方向錯開的位置沿齒輪傳動裝置的軸線延伸。曲軸支承在支架上且可與之相對轉(zhuǎn)動。曲軸上形成有偏心體。所述偏心體與外齒輪的通孔嵌合。曲軸的一端固定有第一齒輪。電機的扭矩傳遞給第一齒輪。曲軸轉(zhuǎn)動時，外齒輪在與內(nèi)齒輪嚙合的狀態(tài)下作偏心轉(zhuǎn)動。由于外齒輪與內(nèi)齒輪作相對轉(zhuǎn)動， 所以支架與內(nèi)齒輪作相對轉(zhuǎn)動。齒輪傳動裝置具有第二齒輪和兩級齒輪。兩級齒輪由中心齒輪和外齒圈構(gòu)成。兩級齒輪與齒輪傳動裝置的軸線同軸設(shè)置。外齒圈固定在中心齒輪的轂部上。在兩級齒輪的中心齒輪和外齒圈之間，形成在周向方向上成為一整圈的槽。使第一齒輪位于該槽中。上面詳細(xì)說明了本發(fā)明的具體實施例，但是這些實施例只是幾個示例而已，并不用來限定本專利申請的保護(hù)范圍。本專利申請的權(quán)利要求書中所記載的技術(shù)方案包含對上述示例的具體實施例進(jìn)行各種變型、改變后的技術(shù)方案。本說明書或者附圖中所說明的技術(shù)特征，并不局限于申請時權(quán)利要求所述的組合，其單獨或者通過各種組合而具有技術(shù)實用性。另外，雖然本說明或者附圖所示的技術(shù)方案能同時實現(xiàn)多個目的，但是只要實現(xiàn)其中的一個目的其也具有技術(shù)實用性。
權(quán)利要求
1.一種齒輪傳動裝置，其具有內(nèi)齒輪和外齒輪，它們的其中之一與另外一個一邊嚙合一邊作偏心轉(zhuǎn)動，其特征在于，還具有曲軸，第一齒輪固定在其一端，由該曲軸使第一齒輪與第二齒輪的其中一個作偏心轉(zhuǎn)動；兩級齒輪，其具有中心齒輪和外齒圈，所述中心齒輪與第一齒輪嚙合，所述外齒圈與所述中心齒輪同軸設(shè)置并且由該外齒圈包圍第一齒輪，第二齒輪與外齒圈嚙合； 第二齒輪，其與外齒圈嚙合，由該第二齒輪將電機的扭矩傳遞給兩級齒輪， 兩級齒輪的中心齒輪和外齒圈位于與齒輪傳動裝置的軸線交叉的同一平面內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪傳動裝置，其特征在于， 第一齒輪和第二齒輪位于上述同一平面內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的齒輪傳動裝置，其特征在于， 在中心齒輪和外齒圈之間形成在周向方向上成為一整圈的槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項所述的齒輪傳動裝置，其特征在于，用來支承第二齒輪的軸沿著第二方向延伸，該第二方向與曲軸從第一齒輪延伸的第一方向相反，錐齒輪在第一方向一側(cè)固定在第二齒輪上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能縮短在軸線方向上的長度的齒輪傳動裝置，其具有內(nèi)齒輪、外齒輪、曲軸、兩級齒輪和第二齒輪。第一齒輪固定在曲軸的一端。由曲軸使第一齒輪與第二齒輪的其中一個作偏心轉(zhuǎn)動。兩級齒輪具有中心齒輪和外齒圈。中心齒輪與第一齒輪嚙合。外齒圈包圍第一齒輪。第二齒輪與外齒圈嚙合。由第二齒輪將電機扭矩傳遞給兩級齒輪。第二齒輪、中心齒輪和外齒圈位于與齒輪傳動裝置的軸線交叉的同一平面內(nèi)。
文檔編號F16H1/32GK102272476SQ20098015421
公開日2011年12月7日 申請日期2009年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月9日
發(fā)明者三好洋之, 高橋昌宏 申請人:納博特斯克株式會社