本發(fā)明涉及能夠高效地傳遞電動機的旋轉(zhuǎn)、能夠高精度地定位、且適合于長壽命化的動力傳遞裝置。

背景技術(shù)：

動力傳遞裝置、尤其是減速器是將從電動機等動力源得到的動力經(jīng)由齒輪(gear)等降低旋轉(zhuǎn)速度地輸出，由此能夠得到與減速比成比例的轉(zhuǎn)矩的裝置。動力傳遞裝置設(shè)置在通過該動力傳遞裝置而動作的裝置與動力源之間，能夠得到所需的轉(zhuǎn)矩、旋轉(zhuǎn)速度。動力傳遞裝置使用于例如機器人、工廠搬運線等產(chǎn)業(yè)機械、船舶的螺旋槳、飛機的螺旋槳。

作為動力傳遞裝置，在專利文獻1中公開了一種減速裝置，其具備：內(nèi)齒齒輪，其在內(nèi)周側(cè)形成有朝向徑向內(nèi)側(cè)的多個內(nèi)齒；外齒齒輪，其配置在內(nèi)齒齒輪的內(nèi)周側(cè)，形成有用于與內(nèi)齒嚙合的朝向徑向外側(cè)的多個外齒，且伴隨著旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)而進行擺動旋轉(zhuǎn)。

另外，作為動力傳遞裝置，在專利文獻2中公開了一種減速器，其具備：內(nèi)齒齒輪，其具有多個外銷或被套在外銷上的外滾柱；外齒齒輪，其配置在內(nèi)齒齒輪的內(nèi)周側(cè)，具有朝向徑向外側(cè)的多個外齒，且與輸入軸連接，其中，外銷或被套在外銷上的外滾柱的圓筒側(cè)面與外齒齒輪的多個外齒能夠進行內(nèi)嚙合。

通常，減速器具備內(nèi)齒齒輪和外齒齒輪，該內(nèi)齒齒輪具有多個內(nèi)齒，該外齒齒輪配置在內(nèi)齒齒輪的內(nèi)周側(cè)且具有與內(nèi)齒嚙合的多個外齒，所述減速器從外齒齒輪向內(nèi)齒齒輪傳遞從動力源得到的動力，并將其降低旋轉(zhuǎn)速度地輸出。并且，為了使減速器的內(nèi)齒齒輪與外齒齒輪之間的傳遞容量高效，需要增大內(nèi)齒齒輪及外齒齒輪的齒的厚度，即，需要增大模數(shù)。齒的厚度(s)與模數(shù)(m)的關(guān)系由s＝π/2×m表示，模數(shù)(m) 通過齒輪的直徑(d)和齒數(shù)(z)，由m＝d/z表示。另一方面，表示減速器的輸入轉(zhuǎn)速相對于輸出轉(zhuǎn)速的減速比由內(nèi)齒齒輪的齒數(shù)與外齒齒輪的齒數(shù)之比決定，但是為了在不增大內(nèi)齒齒輪及外齒齒輪的齒的厚度的情況下盡可能地減小減速比，需要盡可能地減小內(nèi)齒齒輪的直徑。

在專利文獻1的減速裝置中，當(dāng)不改變外齒齒輪的直徑和內(nèi)齒齒輪及外齒齒輪的齒的厚度而減小內(nèi)齒齒輪的直徑時，能夠減小減速比，但是需要使內(nèi)齒齒輪及外齒齒輪的齒的前端變細(xì)，或者需要減小內(nèi)齒齒輪及外齒齒輪的齒的高度。然而，當(dāng)使齒的前端變細(xì)時，齒的剛性減弱，當(dāng)減小內(nèi)齒齒輪及外齒齒輪的齒的高度時，內(nèi)齒齒輪與外齒齒輪之間的傳遞容量變小，因此在減小內(nèi)齒齒輪的直徑的方面存在問題。例如，在使用于機械手、帶式輸送器等產(chǎn)業(yè)機械的減速器中，為了使減速比為3以下而存在更大的問題。并且，當(dāng)減小內(nèi)齒齒輪及外齒齒輪的齒數(shù)時，內(nèi)齒齒輪與外齒齒輪在嚙合時的摩擦容易變大，而且存在容易產(chǎn)生齒隙的問題。

另外，專利文獻2的減速器由于在內(nèi)齒齒輪具有外滾柱，因此與專利文獻1的減速裝置相比能夠減小內(nèi)齒齒輪與外齒齒輪在嚙合時的摩擦，但是與專利文獻1的減速裝置同樣，由于在內(nèi)齒齒輪的內(nèi)周側(cè)配置具有朝向徑向外側(cè)的多個外齒的外齒齒輪，因此在專利文獻2的減速器中也會產(chǎn)生與專利文獻1的減速裝置相同的問題。

在先技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2014-185744號公報

專利文獻2：日本特開2009-47214號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供一種具有對于向動力傳遞裝置輸入的旋轉(zhuǎn)的高傳遞容量、具有高剛性、沒有齒隙、能夠高精度地定位、低摩擦且能夠形成最佳減速比的動力傳遞裝置。

根據(jù)本發(fā)明，上述目的通過如下的動力傳遞裝置實現(xiàn)，該動力傳遞 裝置具備：電動機，其具有能夠旋轉(zhuǎn)的電動機軸；大致圓筒狀的轉(zhuǎn)塔，其與電動機軸連接，具有第一端面及第二端面且能夠旋轉(zhuǎn)；多個圓筒小齒輪，其配置于轉(zhuǎn)塔；內(nèi)切凸輪，其為大致圓環(huán)狀，且在其內(nèi)表面沿圓周方向等間隔地具有多個內(nèi)齒；及輸出軸，其與內(nèi)切凸輪連接且能夠旋轉(zhuǎn)，其中，多個圓筒小齒輪沿著圓周方向等間隔地配置于轉(zhuǎn)塔的第一端面，多個圓筒小齒輪中的至少一個圓筒小齒輪的圓筒側(cè)面與多個內(nèi)齒中的至少一個內(nèi)齒的凸輪面接觸，由此使與內(nèi)切凸輪連接的輸出軸旋轉(zhuǎn)。

另外，優(yōu)選的是，多個圓筒小齒輪中的兩個圓筒小齒輪的圓筒側(cè)面與多個內(nèi)齒中的任一個內(nèi)齒的凸輪面接觸，由此使與內(nèi)切凸輪連接的輸出軸旋轉(zhuǎn)。

優(yōu)選的是，兩個圓筒小齒輪以將配置在兩個圓筒小齒輪之間的一個內(nèi)齒夾入的方式與一個內(nèi)齒的凸輪面接觸。

優(yōu)選的是，在兩個圓筒小齒輪之間配置一個圓筒小齒輪，兩個圓筒小齒輪中的一方的圓筒小齒輪的圓筒側(cè)面與位于配置一個圓筒小齒輪的方向上的內(nèi)齒的凸輪面接觸，兩個圓筒小齒輪中的另一方的圓筒小齒輪的圓筒側(cè)面與位于配置一個圓筒小齒輪的方向上的內(nèi)齒的凸輪面接觸。

優(yōu)選的是，一個圓筒小齒輪與多個內(nèi)齒中的哪一個都不接觸。

優(yōu)選的是，多個圓筒小齒輪與多個內(nèi)齒的接觸是滑動接觸。

優(yōu)選的是，多個圓筒小齒輪與多個內(nèi)齒的接觸是滾動接觸。

優(yōu)選的是，多個圓筒小齒輪的各圓筒小齒輪是滾柱從動件或凸輪從動件。

發(fā)明效果

通過將多個圓筒小齒輪沿著圓周方向等間隔地配置于轉(zhuǎn)塔的端面，并使圓筒小齒輪的圓筒側(cè)面與內(nèi)齒的凸輪面接觸，從而能夠增大圓筒小齒輪及內(nèi)齒的尺寸，因此起到圓筒小齒輪及內(nèi)齒能夠具有高剛性且能夠具有高傳遞容量這樣的效果。另外，通過使至少兩個圓筒小齒輪的圓筒側(cè)面與多個內(nèi)齒中的任一個的內(nèi)齒的側(cè)面接觸，從而起到能夠具有更高傳遞容量這樣的效果。

并且，通過使兩個圓筒小齒輪以將配置在這些圓筒小齒輪之間的內(nèi) 齒夾入的方式與內(nèi)齒的凸輪面接觸，從而起到能夠消除齒隙而高精度地定位這樣的效果。即使在兩個圓筒小齒輪之間配置有一個圓筒小齒輪的情況下，通過使兩個圓筒小齒輪中的一方的圓筒小齒輪的圓筒側(cè)面與位于配置一個圓筒小齒輪的方向上的內(nèi)齒的凸輪面接觸，并使另一方的圓筒小齒輪的圓筒側(cè)面與位于配置一個圓筒小齒輪的方向上的內(nèi)齒的凸輪面接觸，從而也起到能夠消除齒隙而高精度地定位這樣的效果。這種情況下，通過使該一個圓筒小齒輪與多個內(nèi)齒中的哪一個都不接觸，從而起到如下效果：能夠吸收動力傳遞裝置的加工上的精度誤差，而且能夠使圓筒小齒輪與內(nèi)齒順暢地接觸并動作。

此外，通過使圓筒小齒輪與內(nèi)齒的接觸成為滑動接觸，能夠利用一個部件構(gòu)成圓筒小齒輪，因此起到能夠提高圓筒小齒輪的剛性且能夠削減制造成本這樣的效果。

另外，通過使圓筒小齒輪與內(nèi)齒的接觸成為滾動接觸，并采用滾柱從動件或凸輪從動件作為圓筒小齒輪，從而起到如下效果：能夠減小圓筒小齒輪與內(nèi)齒之間的摩擦，并能夠從圓筒小齒輪向內(nèi)齒高效地傳遞旋轉(zhuǎn)。

需要說明的是，本發(fā)明的其他的目的、特征及優(yōu)點通過關(guān)于附圖的以下的本發(fā)明的實施例的記載而明確可知。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的動力傳遞裝置的從前方觀察的立體圖。

圖2是本發(fā)明的動力傳遞裝置的從側(cè)面觀察的剖視圖。

圖3是表示本發(fā)明的動力傳遞裝置的從前方觀察的轉(zhuǎn)塔及內(nèi)切凸輪的某一旋轉(zhuǎn)時的狀態(tài)的剖視圖。

圖4是表示本發(fā)明的動力傳遞裝置的從前方觀察的轉(zhuǎn)塔及內(nèi)切凸輪的另一旋轉(zhuǎn)時的狀態(tài)的剖視圖。

符號說明

101 動力傳遞裝置

102 電動機

103 電動機軸

104 殼體

105 殼體

106 輸出軸

107 轉(zhuǎn)塔

108 轉(zhuǎn)塔的第一端面

109 內(nèi)切凸輪

110 第一內(nèi)齒

111 第二內(nèi)齒

112 第一凸輪面

113 第二凸輪面

114 圓筒小齒輪

115 第一圓筒小齒輪

116 第二圓筒小齒輪

117 第三圓筒小齒輪

118 圓筒小齒輪的圓筒側(cè)面

119 連結(jié)元件

120 密封裝置

121 軸承

122 軸承

123 軸承

124 密封裝置

具體實施方式

以下，參照附圖說明本發(fā)明的實施例，但是本發(fā)明沒有限定為這些實施例。

參照圖1～4，說明本發(fā)明的動力傳遞裝置的實施例。圖1示出動力傳遞裝置101的概略圖。動力傳遞裝置101具備電動機102、殼體104、105、能夠旋轉(zhuǎn)的輸出軸106。圖2示出從側(cè)面觀察動力傳遞裝置101的 剖視圖。動力傳遞裝置101具備：電動機102，其具備能夠旋轉(zhuǎn)的電動機軸103；大致圓筒狀的轉(zhuǎn)塔107，其具有第一端面108和第二端面，在第二端面?zhèn)韧ㄟ^連結(jié)元件119而與電動機軸103連接且能夠旋轉(zhuǎn)；多個圓筒小齒輪114，其配置于轉(zhuǎn)塔107；內(nèi)切凸輪109，其為大致圓環(huán)狀，在其大致圓環(huán)狀的內(nèi)表面沿著圓周方向等間隔地具有多個內(nèi)齒；輸出軸106，其與內(nèi)切凸輪109連接且能夠旋轉(zhuǎn)。另外，動力傳遞裝置101具備軸承121、122、123，軸承121配置在殼體104與能夠旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)塔107之間，軸承122及123配置在殼體105與輸出軸106之間。動力傳遞裝置101還具備用于對油、潤滑脂等進行保持、密封的密封裝置120、124。作為密封裝置，存在例如油封、填料、機械密封等。

圖3示出在沿著圖2的III-III的剖面中，表示從前面觀察動力傳遞裝置101的某一旋轉(zhuǎn)定時的轉(zhuǎn)塔及內(nèi)切凸輪的狀態(tài)的剖視圖。如圖3所示，在轉(zhuǎn)塔107的第一端面108上，沿著大致圓筒狀的轉(zhuǎn)塔107的圓周方向等間隔地配置有多個圓筒小齒輪114(115、116、117)。并且，多個圓筒小齒輪中的至少1個圓筒小齒輪(例如，第二圓筒小齒輪116)的圓筒側(cè)面118與多個內(nèi)齒中的至少1個內(nèi)齒的凸輪面(例如，第一內(nèi)齒110的第二凸輪面113)接觸，由此將與電動機軸103連接的轉(zhuǎn)塔107的旋轉(zhuǎn)向內(nèi)切凸輪109傳遞，從而能夠使與內(nèi)切凸輪109連接的輸出軸106旋轉(zhuǎn)。

將多個圓筒小齒輪114(115、116、117)配置于轉(zhuǎn)塔107的第一端面108，并使各內(nèi)齒110、111的凸輪面112、113與多個圓筒小齒輪114的各自的圓周側(cè)面118接觸，由此，與專利文獻1、2那樣的具備形成有朝向徑向外側(cè)的多個外齒的外齒齒輪的減速器相比，不會增大動力傳遞裝置整體的尺寸而能夠增大圓筒小齒輪及內(nèi)齒的尺寸。因此，本發(fā)明的動力傳遞裝置的圓筒小齒輪及內(nèi)齒能夠具有高剛性，且能夠具有高傳遞容量。

在圖3中，配置在轉(zhuǎn)塔107的第一端面108上的圓筒小齒輪的個數(shù)為6，內(nèi)切凸輪109的內(nèi)齒的個數(shù)為12，因此，通過使用圖3的轉(zhuǎn)塔107和內(nèi)切凸輪109，動力傳遞裝置101在輸出軸106處能夠輸出電動機102 的電動機軸103的轉(zhuǎn)速的一半的轉(zhuǎn)速(減速比2)。需要說明的是，圓筒小齒輪的個數(shù)及內(nèi)切凸輪109的內(nèi)齒的個數(shù)并不局限于圖3所示的個數(shù)，而是能夠進行任意個數(shù)的組合，由此能夠得到所希望的減速比。

另外，在圖3中，多個圓筒小齒輪中的至少2個圓筒小齒輪(例如，第一圓筒小齒輪115及第二圓筒小齒輪116)的各自的圓筒側(cè)面118與多個內(nèi)齒中的至少1個內(nèi)齒的凸輪面(例如，第一內(nèi)齒110的第一凸輪面112及第二凸輪面113)接觸。

此外，在圖3中，2個圓筒小齒輪(第一圓筒小齒輪115及第二圓筒小齒輪116)將配置在第一圓筒小齒輪115與第二圓筒小齒輪116之間的第一內(nèi)齒110夾入，第一圓筒小齒輪115及第二圓筒小齒輪116的各自的圓筒側(cè)面118與第一內(nèi)齒110的第一凸輪面112及第二凸輪面113接觸。這樣，2個圓筒小齒輪以將位于它們之間的內(nèi)齒夾入的方式配置，由此使2個圓筒小齒輪與該內(nèi)齒接觸來消除齒隙。并且，由于沒有齒隙，因此動力傳遞裝置101能夠進行輸出軸106相對于電動機軸103的準(zhǔn)確定位。

圖4示出在沿著圖2的III-III的剖面中，表示從前面觀察動力傳遞裝置101的與圖3不同的旋轉(zhuǎn)定時的轉(zhuǎn)塔及內(nèi)切凸輪的狀態(tài)的剖視圖。在2個圓筒小齒輪之間(例如，第一圓筒小齒輪115及第三圓筒小齒輪117)配置1個圓筒小齒輪(例如，第二圓筒小齒輪116)，這2個圓筒小齒輪中的一方的圓筒小齒輪(例如，第一圓筒小齒輪115)的圓筒側(cè)面118與位于配置1個圓筒小齒輪(第二圓筒小齒輪116)的方向上的第一內(nèi)齒110的第一凸輪面112接觸，這2個圓筒小齒輪中的另一方的圓筒小齒輪(第三圓筒小齒輪117)的圓筒側(cè)面118與位于配置1個圓筒小齒輪(第二圓筒小齒輪116)的方向上的第二內(nèi)齒111的第二凸輪面113接觸。這樣，即使在2個圓筒小齒輪之間配置另一圓筒小齒輪的情況下，通過2個圓筒小齒輪以將位于這2個圓筒小齒輪之間的2個內(nèi)齒夾入的方式配置，也能使2個圓筒小齒輪與2個內(nèi)齒接觸來消除齒隙。并且，由于沒有齒隙，因此動力傳遞裝置101能夠進行輸出軸106相對于電動機軸103的準(zhǔn)確定位。

如圖3、圖4所示，在動力傳遞裝置101的電動機軸103旋轉(zhuǎn)時，無論與電動機軸103連接的轉(zhuǎn)塔107和內(nèi)切凸輪109以何種狀態(tài)嚙合，在圓筒小齒輪與內(nèi)齒之間都沒有齒隙，因此無論電動機軸103為何種狀態(tài)，動力傳遞裝置101都能夠進行輸出軸106相對于電動機軸103的準(zhǔn)確定位。

另外，在圖4中，配置在第一圓筒小齒輪115與第三圓筒小齒輪117之間的1個圓筒小齒輪(第二圓筒小齒輪116)與內(nèi)切凸輪109的多個內(nèi)齒中的哪一個都不接觸。這樣，在從圖3至圖4那樣轉(zhuǎn)塔107順時針旋轉(zhuǎn)而與第二圓筒小齒輪116接觸的凸輪面從第一內(nèi)齒110的第二凸輪面113變化為第二內(nèi)齒111的第一凸輪面112期間，第二圓筒小齒輪116暫時與內(nèi)切凸輪109的多個內(nèi)齒中的哪一個都不接觸，即，設(shè)有游隙，由此，能夠吸收圓筒小齒輪及內(nèi)齒的加工上的精度誤差，并且能夠使圓筒小齒輪與內(nèi)齒順暢地接觸而使轉(zhuǎn)塔及內(nèi)切凸輪旋轉(zhuǎn)。

需要說明的是，將多個圓筒小齒輪114(115、116、117)固定于轉(zhuǎn)塔107，能夠使多個圓筒小齒輪114與多個內(nèi)齒110、111的接觸成為滑動接觸。通過將多個圓筒小齒輪固定于轉(zhuǎn)塔，能夠簡化動力傳遞裝置的制造工序，能夠更低廉地制造動力傳遞裝置。

另外，也可以使多個圓筒小齒輪114(115、116、117)與多個內(nèi)齒110、111的接觸成為滾動接觸。通過形成為滾動接觸，圓筒小齒輪與內(nèi)齒之間的摩擦減小，動力傳遞裝置101能夠使輸出軸106相對于電動機軸103的旋轉(zhuǎn)高效地旋轉(zhuǎn)，并且也能實現(xiàn)動力傳遞裝置101的長壽命化。如圖3、圖4所示，通過使與電動機軸103連接的轉(zhuǎn)塔107順時針旋轉(zhuǎn)，由此配置在轉(zhuǎn)塔107的第一端面108上的多個圓筒小齒輪115、116、117與內(nèi)切凸輪109的內(nèi)齒110、111接觸，從而能夠使內(nèi)切凸輪109順時針旋轉(zhuǎn)。在圖3中，在第二圓筒小齒輪116的圓筒側(cè)面118與第一內(nèi)齒110的第二凸輪面113接觸時，第二圓筒小齒輪116也順時針旋轉(zhuǎn)，由此第二圓筒小齒輪116與第一內(nèi)齒110之間的摩擦減小。在第一圓筒小齒輪115的圓筒側(cè)面118與第一內(nèi)齒110的第一凸輪面112接觸時，第一圓筒小齒輪115也順時針旋轉(zhuǎn)，由此第一圓筒小齒輪115與第一內(nèi)齒110之 間的摩擦減小。另外，在圖4中，在第三圓筒小齒輪117的圓筒側(cè)面118與第二內(nèi)齒111的第二凸輪面113接觸時，第三圓筒小齒輪117也順時針旋轉(zhuǎn)，由此第三圓筒小齒輪117與第二內(nèi)齒111之間的摩擦減小。在第一圓筒小齒輪115的圓筒側(cè)面118與第一內(nèi)齒110的第一凸輪面112接觸時，第一圓筒小齒輪115也順時針旋轉(zhuǎn)，由此第一圓筒小齒輪115與第一內(nèi)齒110之間的摩擦減小。

為了形成為滾動接觸，作為多個圓筒小齒輪114，可以采用例如滾柱從動件、凸輪從動件等。凸輪從動件具備雙頭螺栓(軸)和外圈，滾柱從動件具備內(nèi)圈和外圈，以將雙頭螺栓或內(nèi)圈固定于轉(zhuǎn)塔107并能夠使外圈在雙頭螺栓或內(nèi)圈的周圍旋轉(zhuǎn)的方式將凸輪從動件或滾柱從動件配置于轉(zhuǎn)塔107來作為圓筒小齒輪115、116、117。通過這樣將凸輪從動件或滾柱從動件配置于轉(zhuǎn)塔，由此凸輪從動件或滾柱從動件的外圈與內(nèi)切凸輪的內(nèi)齒接觸，凸輪從動件或滾柱從動件的外圈旋轉(zhuǎn)，從而能夠減小凸輪從動件或滾柱從動件的外圈與內(nèi)齒之間的摩擦。需要說明的是，在凸輪從動件或滾柱從動件中，雙頭螺栓或內(nèi)圈與外圈可以形成為滑動軸承，也可以在雙頭螺栓或內(nèi)圈與外圈之間采用針狀滾柱等滾子來形成為伴隨著外圈的旋轉(zhuǎn)而使?jié)L子滾動的滾動軸承。

雖然上述記載是關(guān)于特定的實施例而作出，但是本發(fā)明并不局限于此，在本發(fā)明的原理和附加的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)能夠進行各種變更及修正的情況對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說不自待言。