減速器的輸出部結構的製作方法

2023-10-09 04:52:54 4

專利名稱：減速器的輸出部結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於將減速器連接到對方設備(被驅動設備)上的減速器 的輸出部結構。
背景技術：
減速器將馬達等驅動源的旋轉減速，然後傳遞至對方設備的被驅動軸。 因此，在減速器的輸出側上，需要將減速器的主體殼(固定系統)連接到 對方設備的連接殼上。此外，需要將減速器的輸出構件(旋轉系統)連接 到對方設備的被驅動軸上。圖3表示專利文獻1所公開的減速器2。在減速器2的主體殼4的內周4A上配置有一對軸承6、 8，通過該一 對軸承6、 8，輸出構件10可自由旋轉地支撐在主體殼4上。在該基本結構下，該減速器2的主體殼(固定系統)4利用在減速器2 的主體殼4的外周4B上形成的接合部El，連接到對方設備12的連接殼 14上。另外，在該說明書中"接合部"是指，2個構件抵接時作為各構件 的安裝位置的基準的嵌合部。即，在減速器2的主體殼4的外周4B上形成 的接合部El與對方設備12的連接殼14的內周14A嵌合，從而使減速器2 的主體殼4與對方設備12的連接殼14的軸心對準，並且在軸向上進行對 位。此外，通過軸承6、 8支撐在主體殼4上的輸出構件(旋轉系統)10 在該專利文獻l的例子中為實心的輸出軸，通過未進行圖示的鍵(key)與 對方設備12的被驅動軸(省略圖示)連接。專利文獻1:日本特開2006-226347號公報但是，在這樣的輸出部結構中，例如，為了使減速器的主體殼的外周 作為接合部發揮作用，需要準確地進行加工。此外，由於主體殼的內周也 構成軸承的承受面，所以也需要精密地進行加工。支撐輸出構件的軸承不論是使用通用件，還是自製，都需要對其內圈、外圈、轉動體的全部進行 包括間隙的尺寸管理在內的相應的尺寸管理。而且，輸出構件的外周也當 然需要精密地進行加工。換而言之，若不正確地管理減速器的主體殼的外周以及內周、軸承的 外圈的外周以及內周、轉動體的直徑，軸承的內圈的外周以及內周、還有 輸出構件的外周這些全部的半徑方向的尺寸，則由於誤差的積累，不能夠 使減速器的主體殼的軸心與對方設備的連接殼的軸心或者減速器的輸出構 件的軸心與對方設備的被驅動軸的軸心準確地一致。因此，要求對上述各 部製造時的尺寸進行嚴格的管理，而且，零件數量也多，製造成本容易升 咼。發明內容本發明是為了解決這樣的現有問題而做出的，其課題是削減零件數量， 並且放寬製造時尺寸的管理，能夠以低成本且準確的尺寸精度連接減速器 和對方設備。本發明為了解決上述課題，在構成為能夠將減速器安裝在被驅動設備 上的減速器的輸出部結構中，具備內圈構件，構成軸承的內圈；轉動構 件，構成上述軸承的轉動體；外圈構件，構成上述軸承的外圈；上述內圈 構件作為上述減速器的輸出構件與上述對方設備的被驅動軸側連接，上述 外圈構件與減速器的主體殼的內周以及上述對方設備的連接殼的內周嵌 合，作為提供安裝時的基準的接合部發揮功能，上述軸承通過上述內圈構 件、轉動構件以及外圈構件，承擔上述內圈構件以及與該內圈構件連接的 上述被驅動軸的兩方向的軸向負載。根據本發明，輸出側作為整體構成巨大的軸承，該軸承的內圈作為輸 出構件發揮功能，並且外圈的外周作為減速器的主體殼以及對方設備的連 接殼雙方的接合部直接發揮功能。因此，能夠削減零件數量，並且能夠削 減要求精密尺寸管理的部位的數量，從而能夠在低成本下維持準確的尺寸 精度。根據本發明，能夠放寬製造時尺寸的管理以及零件的管理，以低成本 並且準確的尺寸精度連接減速器和對方設備。


圖1是表示本發明的實施方式的一個例子的減速器的剖視圖。圖2是表示本發明的其他實施方式的一個例子的減速器的剖視圖 圖3是表示現有減速器的輸出部結構的一個例子的減速器的剖視圖 附圖標記說明20..*馬達22"-減速器24..-對方設備26"-馬達殼28"-第一主體殼30..-減速部32..-馬達軸36"-連接軸38..-太陽齒輪42"-行星齒輪44"-內齒齒輪46..-第二主體殼48..-行星輪架50"-連接殼52..-大軸承54"-內圈構件54A…V槽56..-轉動構件58"-外圈構件58A…V槽60、64…螺釘62"-輸出軸部件Tl'.*軌道平面E2"-減速器側接合部E3…對方設備側接合部具體實施方式
以下，參照附圖詳細說明本發明的實施方式的一個例子。圖1是表示本發明實施方式一個例子的減速器的輸出部結構的剖視圖。 在本例中，示出了將與馬達20—體化的減速器22連接到對方設備(被驅 動設備)24上的狀態。馬達20在馬達殼26的凸緣部26A上通過螺釘(省略圖示，僅圖示中 心線)與減速器22的第一主體殼28連接。馬達20的馬達軸32與具備摩 擦連結機構34的連接軸36連接。連接軸36通過球軸承40支撐在減速器 22的第一主體殼28上。在連接軸36的中空部36A中，壓入與減速器22 的輸入軸相當的太陽齒輪38。減速器22具備單純為行星齒輪機構的減速部30。減速部30具有上述 太陽齒輪38、在該太陽齒輪38的周圍自轉並公轉的多個行星齒輪42以及 該行星齒輪42所內接嚙合的內齒齒輪44。行星齒輪42經由滾針軸承43 被行星銷45支撐。行星銷45被支撐在行星輪架48上。因此，行星輪架48 與行星齒輪42的公轉同步進行自轉。在本例中，行星輪架48由行星輪架 板48A和行星輪架銷48B構成，通過螺釘60連結並固定在後述的內圈構 件54上。S卩，在該減速器22中，由行星輪架48以及內圈構件54構成輸 出構件，行星輪架48的旋轉作為該減速器22的輸出旋轉從內圈構件54取 得。另外，內齒齒輪44與減速器22的第二主體殼46—體化。在連接有馬達20的狀態下，將螺釘(省略圖示)插入第二主體殼46 的螺釘插入孔49，將減速器22連結並固定在對方設備24的連接殼50上。以下，詳細說明該減速器22的輸出部結構。該輸出部結構具備大軸承52作為其主要構成要素。該大軸承52具備 內圈構件54，構成該大軸承52的內圈；轉動構件56，構成該大軸承52的 轉動體；外圈構件58，構成該大軸承52的外圈。大軸承52的內圈構件54為大致圓柱狀的部件，如上述那樣通過螺釘 60與減速部30的上述行星輪架48連接，與該行星輪架48 —起作為減速器 22的"輸出構件"發揮功能。在本實施方式中，輸出軸部件62通過螺釘64從圖的左側附設在該內圈構件54上，通過鍵(僅圖示鍵槽62A)連接在 對方設備24的未圖示的被驅動軸側，從而成為傳遞動力的結構。另外，也 可以代替附設有輸出軸部件62的動力傳遞，例如利用螺釘64的螺釘孔66 使對方設備24的被驅動軸直接與內圈構件54連接。在內圈構件54中，形 成有組裝了轉動構件56的開度90度的V槽54A，並且形成也與後述的外 圈構件58對應的開度卯度的V槽58A。大軸承52的轉動構件56由直徑和軸長相等的輥(圖示略)構成，使 該輥互相改變90度朝向，組裝在上述內圈構件54的V槽54A和外圈構件 58的V槽58A之間。由此，大軸承52作為整體構成所謂的交叉滾子軸承。 在交叉滾子軸承中，轉動構件56的軌道平面(包括轉動構件56重心的與 軸Ol垂直的平面)Tl僅存在一個面，此外，在結構上，能夠承擔徑向負 載和兩方向的軸向負載。另外，通過在外圈構件58的一部分於半徑方向上 貫通形成的組裝孔71按個組裝該轉動構件56。大軸承52的外圈構件58兼有減速器22的端部殼的功能。外圈構件58 的外周58B為無階梯的單純的圓筒形狀。在本實施方式中，利用該外圈構 件58的外周58B為無階梯的單純的圓筒形狀的特點，通過所謂無心磨床 (centerless grinder)磨削加工該外圈構件58的外周58B。作為無心磨床已 知有由工件支架(省略圖示)支撐工件(在本例中為外圈構件58)，使用 2個砂輪進行磨削的裝置，能夠將構件加工得極其接近正圓。外圈構件58的外周58B作為與減速器22的第二主體殼46的內周46A (的一部分)嵌合的減速器側接合部E2，以及與對方設備24的連接殼50 的內周50A (的一部分)嵌合的對方設備側接合部E3發揮功能。S卩，通過 該減速器側接合部E2以及對方設備側接合部E3的功能，第二主體殼46 以及大軸承52各自的軸心01 —致。此外，通過使對方設備24的連接殼 50的端面50C與第二主體殼46的凸緣部46B的端面46C抵接，進行連接 殼50的位於外圈構件58的外周58B上的軸向定位。另夕卜，第二主體殼46 的凸緣部46B沒有形成在該第二主體殼46整個圓周方向，而以所謂"耳部" 的形態，在圓周方向的4個位置上稍稍向軸向延伸，並且突出形成在半徑 方向上。從圖1中可以得知，在本實施方式中，外圈構件58的外周58B的大部分與對方設備24的連接殼50嵌合。S卩，外圈構件58的外周58B的大部分 作為對方設備24的連接殼50的接合部發揮功能。
若從其與轉動構件56的關係來看，在外圈構件58的外周58B上，在 減速器側接合部E2和對方設備側接合部E3中，較長地設定對方設備側接 合部E3。此外，上述轉動構件56的軌道平面Tl控制在該較長設定的對方 設備側接合部E3的半徑方向內側的範圍內。
另外，本實施方式的輸出部作為整體形成大的軸承，內圈構件54以及 外圈構件58並不是由所謂"軸承鋼"形成。因此，轉動構件56的傳送面 (內圈構件54的V槽54A，外圈構件58的V槽58A)需要另外進行硬化 處理。因此，該V槽54A、 58A的附近原料變硬，由此為了避免在該變硬 的附近進行加工，而不將行星銷45的銷孔46或螺釘孔66等各孔類形成為 "貫通孔"，結果在柔軟的部分上容易地且高精度地形成各孔類。在形狀 上，作為結果，在內圈構件54上，存在與完全沒有形成孔的(全部實心的) 軸垂直的截面P1。
另外，圖1的附圖標記70是油封，該油封為了密封減速器22的內外， 配置在內圈構件54和外圈構件58之間。
接著，說明具有上述輸出部結構的齒輪傳動馬達的作用。
若使馬達20的輸出軸32旋轉，則通過連接軸36減速器22的輸入軸 即太陽齒輪38旋轉。在該減速器22中，由於減速部30的內齒齒輪44為 固定狀態，所以行星齒輪42的公轉成分從行星輪架48被取出。行星輪架 48通過螺釘60與大軸承52的內圈構件54 —體化，內圈構件54通過螺釘 64與輸出軸部件62連接，因此，結果，輸出軸部件62旋轉，從而通過未 圖示的鍵使對方設備的被驅動軸旋轉。
在此，內圈構件54通過交叉滾子型的轉動構件56被支撐在外圈構件 58上，因此能夠承擔這些徑向負載和兩方向的軸向負載的全部，結果，也 能夠應對內圈構件54的軸振擺(轉矩成分)。
此外，行星輪架48 (行星輪架板48A以及行星輪架銷48)與該被穩定 支撐的內圈構件54 —體化，因此能夠省略行星輪架板48A的外周的軸承。
進一步，交叉滾子型的轉動構件56由相互錯開90度而組裝的"輥" 構成，因此，幾乎沒有間隙(與內圈構件54以及外圈構件58之間的間隙)，能夠以高的裝配精度組裝內圈構件54以及外圈構件58。此外，轉動構件 56的軌道平面Tl僅有1個面，因此，若需要則能夠將大軸承52的軸向厚 度設計為更薄。
活用外圈構件58的外周58B為無階梯的單純的圓筒形狀，通過無心磨 床磨削加工外圈構件58的外周58B，因此能夠將外圈構件58的外周58B 加工得極其接近正圓。此外，外圈構件58通過該接近正圓的外周58B嵌合 到減速器22的第二主體殼46的凸緣部46B以及對方設備24的連接殼50 上。在此，在嵌合有減速器22的第二主體殼46的減速器側接合部E2，以 及嵌合有對方設備24的連接殼50的對方設備側接合部E3中，更長地設定 對方設備側接合部E3 (實際上，外周58B大致整個面)。因此，結果，外 圈構件58在其接近正圓的外周58B的大致整個面上被嵌合支撐。特別是， 在本實施方式中，沒有較長地設定與"減速器22"嵌合的減速器側接合部 E2，而較長地設定與"對方設備24"嵌合的對方設備側接合部E3，因此通 過所謂對方設備的大質量的構件來進行嵌合支撐。因此，能夠照原樣利用 對方設備的連接殼的剛性作為支撐的基礎，能夠確保更高的剛性。
進一步，這樣，在以高剛性穩定支撐的外圈構件58的對方設備側接合 部E3的半徑方向內側配置有轉動構件56的傳送面T1，因此(與例如接合 部的軸向尺寸短，在從該接合部軸向位置遠離的位置的半徑方向內側具有 轉動構件56的傳送面的結構相比)能夠極其穩定地承受從轉動構件56側 傳遞來的徑向負載和軸向負載，或振擺等轉矩負載。
無需與上述的現有例子詳細地進行比較即可知，在本實施方式中能夠 將要求進行嚴格尺寸管理的加工面的個數控制在最小限度內，誤差的積累 減少與此相對應的部分，能夠進行確保了高尺寸精度的裝配。
另外，在上述實施方式中上述大軸承52作為整體構成交叉滾子軸承， 但在本發明中，不一定需要作為整體構成交叉滾子軸承。例如，也可以如 圖2所示，在內圈構件154和外圈構件158之間，作為"轉動構件"配置 能夠承受軸向一側的軸向負載的第一轉動構件156A，和在軸向與該第一轉 動構件156A分離配置的能夠承受軸向另一側的軸向負載的第二轉動構件 156B，大軸承152(存在第一、第二轉動構件156A、 156B的軌道平面T101A、 T101B的2個面)構成為斜置軸承。此時，大軸承152也能夠通過內圈構
9件154，第一、第二轉動構件156A、 156B以及外圈構件158，作為整體承 擔內圈構件154以及與該內圈構件154連接的對方設備124的被驅動軸(省 略圖示)的兩方向的軸向負載，從而能夠得到與上述相同的作用效果。
另外，在這樣轉動構件156的軌道平面具有T101A、 T101B這2個面 的軸承結構的情況下，該2個軌道平面T101A、 T101B都存在於較長設定 的接合部(在本實施方式中為對方構件側接合部E103)的半徑方向內側即 可。由此，再加上各軌道平面T101A、 T101B在軸向分離這一點，對於內 圈構件154的軸振擺尤其能夠得到良好的支撐特性。
對於其他的結構，與上述實施方式大致相同，因此，在圖中，對於與 圖1所示的結構相同或功能相同的部分，在圖2中後兩位標註與圖1相同 的附圖標記，省略重複說明。
另外，在上述實施方式中，外圈構件的外周為無階梯的單純的圓筒形 狀，(活用該單純的形狀)通過無心磨床進行磨削加工，由此高精度地加 工構成接合部的外圈構件的外周。但是，在本發明中，外圈構件的外周的 形狀為無階梯的單純的圓筒形狀不是必要的，例如，在使對方設備的連接 殼的嵌合在外圈構件的軸向的途中終止的情況下，可以形成階梯。即，在 本發明中，對於使對方設備的連接殼或減速器的主體殼相對於外圈構件的 外周嵌合成哪種程度，沒有特別的限定。即使在無階梯的圓筒形狀的情況 下，也可以不必使整個外周成為接合部。
內圈構件的形狀也不限定於上述形狀，各孔可以形成為(例如在半徑 方向上有足夠空間時)貫通孔。此時，能夠進一步縮短內圈構件的軸向長 度。
此外，減速器具體的減速部的結構也不限定於上述結構。 產業上的可利用性
本發明能夠作為各種減速器的輸出部的結構進行廣泛利用。
權利要求
1.一種減速器的輸出部結構，構成為能夠將減速器安裝在被驅動設備上，其特徵在於，具備內圈構件，構成軸承的內圈；轉動構件，構成上述軸承的轉動體；外圈構件，構成上述軸承的外圈；上述內圈構件作為上述減速器的輸出構件與上述對方設備的被驅動軸側連接，上述外圈構件與減速器的主體殼的內周以及上述對方設備的連接殼的內周嵌合，作為提供安裝時的基準的接合部發揮功能，上述軸承通過上述內圈構件、轉動構件以及外圈構件，承擔上述內圈構件以及與該內圈構件連接的上述被驅動軸的兩方向的軸向負載。
2. 根據權利要求1所述的減速器的輸出部結構，其特徵在於， 上述外圈構件的外周為無階梯的單純的圓筒形狀。
3. 根據權利要求1或2所述的減速器的輸出部結構，其特徵在於， 在上述外圈構件外周上的上述減速器的主體殼所嵌合的減速器側接合部和上述外圈構件外周上的對方設備的連接殼所嵌合的對方設備側接合部 中，將任意一方設定為長於另一方，並且，包括上述轉動構件重心的與上 述輸出構件的軸垂直的平面存在於該較長設定一方的接合部的半徑方向內
4. 根據權利要求1 3中任一項所述的減速器的輸出部結構，其特徵在於，上述軸承為包括上述轉動構件重心的與上述輸出構件的軸垂直的平面 僅存在1個面的交叉滾子軸承。
5. 根據權利要求1 3中任一項所述的減速器的輸出部結構，其特徵在於，上述軸承作為上述轉動構件具備第一轉動構件，能夠承受軸向一側 的軸向負載；以及第二轉動構件，與該第一轉動構件在軸向上分離配置， 能夠承受軸向另一側的軸向負載，上述軸承是包括上述第一、第二轉動構 件重心的與上述輸出構件的軸垂直的平面存在2個面的軸承。
全文摘要
本發明的減速器的輸出部結構能夠削減零件數量，放寬製造時尺寸的管理，以低成本且準確的尺寸精度連接減速器和對方設備。具備構成大軸承(52)的內圈構件(54)、轉動構件(56)及外圈構件(58)，內圈構件作為減速器(22)的輸出構件與對方設備(24)的被驅動軸連接，外圈構件的外周(58B)與減速器(22)(第二)的主體殼(46)的內周(46A)的一部分及對方設備(24)連接殼(50)的內周(50A)的一部分嵌合，作為提供安裝時的基準的接合部(E2、E3)發揮功能。大軸承(52)通過內圈構件、轉動構件及外圈構件，承擔上述內圈構件(54)和與該內圈構件(54)連接的被驅動軸的兩方向的軸向負載。
文檔編號F16H1/28GK101581359SQ20091013290
公開日2009年11月18日 申請日期2009年3月31日 優先權日2008年5月15日
發明者石塚正幸 申請人:住友重機械工業株式會社