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帶減速器馬達系列的製作方法

2023-04-27 11:41:16 2

專利名稱:帶減速器馬達系列的製作方法
技術領域:
本發明涉及帶減速器馬達系列,通過對馬達組合多種減速器而能夠選擇任意的帶減速器馬達。
背景技術:
這種帶減速器馬達,大部分是把產生旋轉動力的馬達與將此旋轉動力減速的齒輪式的減速器組合而成。因為這種帶減速器馬達是機械減速構造,所以,能夠使馬達在最佳效率的狀態(轉速領域)運轉,在所有的產業領域中都得到廣泛的應用。
這種情況,一般的齒輪式減速器其大半(8成以上)是在總減速比為1/10~1/60左右的範圍內使用,而作為減速器種類,為了能夠根據用途進行選擇,作為系列準備了例如簡單行星齒輪減速器、搖動內嚙合行星齒輪減速器、錐齒輪減速器、雙曲線齒輪減速器、蝸杆減速器等各種類型。
但是,在這種帶減速器馬達的系列中,因為使用齒輪式減速器的關係,減速比是以所定的間隔(公比)設定的,所以,未必能準備有廣泛變化的減速比,會有不能夠全面適應使用者要求的情況。
而且,各自類型的減速器都有各自最佳的減速比範圍,一方面要控制製造成本,而又要擴大各類型的減速比的範圍,這是受有限制的。而且,因為能包含高減速比的減速器一般製造成本高,所以,在要求高減速比的驅動裝置的場合,必然不得不選擇高成本類型的減速器來與馬達組合,結果,存在的問題是減速器類型的選擇自由度受到了限制。
而且,除了這些問題之外,經常出現的問題還有在使用齒輪式減速器的場合,由於齒輪的嚙合部分(特別是高速旋轉的輸入軸與第一級齒輪的嚙合部分)會產生大的噪音或振動,而且,由於減速器側與馬達側的共振現象,帶減速器馬達整體的噪音程度或振動程度經常要比單體的噪音大。
舉例具體說明這一點,具體例是將易產生大的噪音·振動、以往為眾所周知的搖動內嚙合行星齒輪構造(相當國際分類F16H1/32的齒輪裝置)作為減速器而使用的齒輪傳動馬達。
圖16所示的例子是裝備了特開平5-231482號公報所登載的搖動內嚙合行星齒輪減速器的齒輪傳動馬達(帶減速器馬達)。該齒輪傳動馬達1是將減速器2和馬達3結合而成的一體結構。
減速器2的外殼51是由中央外殼52、馬達3側的連接外殼53、馬達3相對一側的前部外殼54所組成。馬達3的外殼55是由圓筒外殼56、減速器2側的連接外殼53、減速器2相對一側的後蓋57所組成。這種情況,前述連接外殼53兼作為減速器2和馬達3的外殼51、55的一部分,通過該連接外殼53,減速器2與馬達3結合成一體。
減速器2具有成為輸入軸的第1軸11和成為輸出軸的第2軸12。
在第1軸11的外周,以所定的位相差(該例中是180°)安裝兩個偏心體13a、13b,此偏心體13a、13b與第1軸11一起旋轉。偏心體13a、13b的中心分別相對第1軸11的軸心具有一定的偏心量。在偏心體13a、13b的外周分別安裝外齒齒輪15a、15b。在外齒齒輪15a、15b分別設有多個內銷釘孔16a、16b,在這些內銷釘孔16a、16b有間隙地配合內銷釘17。
在外齒齒輪15a、15b的外周設置餘擺線齒型或圓弧齒型的外齒,與內齒齒輪20內嚙合。內齒齒輪20在中央外殼52的內周形成為一體,各內齒是由保持在中央外殼52的內周的外銷釘21而形成。
在外齒齒輪15a、15b的兩側配置一對支座23、24。兩支座23、24由軸承31、32支撐並可自由旋轉,用多個支座銷釘(連接銷)25以及隔離塊26而結合成一體。
內銷釘17的兩端與兩側的支座23、24可滑動旋轉而相結合,僅是外齒齒輪15a、15b的自轉部分通過內銷釘17而傳遞至兩側的支座23、24。
在馬達3側的支座23的中央孔23a,面對第1軸11的一端,通過聯軸節70而與馬達軸61連結。
由於此構成,因眾所周知的作用,該減速器可以實現外齒齒輪15a、15b的齒數分之1的減速。
其次,說明其它的以往的例子。
圖17、圖18表示的是特開平10-299841公報所記載的以往的齒輪傳動馬達的例子。該齒輪傳動馬達500所使用的搖動內嚙合行星齒輪減速器是所謂的分配軸類型的減速器。
該內嚙合行星齒輪減速器具有第1軸502、多個分配軸503、偏心體504、外齒齒輪505、內齒齒輪506以及第2軸507;第1軸502與外部的馬達軸501相連結,多個分配軸503配置在與該第1軸502同心的圓周上、且與該第1軸502連動旋轉,偏心體504分別設置在該多個分配軸503上,外齒齒輪505由於與該偏心體504配合而能夠相對前述第1軸502偏心旋轉,內齒齒輪506與前述第1軸502同心而組裝、且前述外齒齒輪505相對該第1軸502一邊偏心旋轉一邊與該內齒齒輪506相嚙合,第2軸507與前述多個分配軸503相連結。
在該內嚙合行星齒輪構造中,將偏心體504配置在位於一對支座523、524之間,而且由支座523、524來支撐分配軸503且軸能旋轉。而且,在前述第1軸502設置中心輪511,把與該中心輪511各自外接的多個分配輪512用花鍵分別與前述多個分配軸503結合,在這些多個分配輪512的外側設置與該分配輪512內接的壓接環513。這種場合的壓接環513隻是為了使得在中心輪511和分配輪512之間產生壓接力,其功能與簡單行星的環不同。
採用以上例中所列舉的內嚙合行星齒輪減速器的齒輪傳動馬達,雖然具有構造簡單且緊湊、剛性大,而且能夠得到高減速比的優點,但是,因為其構造是外齒齒輪一邊搖動一邊與相對的齒輪嚙合,所以,存在的問題是由於減速器側的振動與馬達側的振動重合而共振的現象,總會容易引起大的噪音。
即,上述齒輪傳動馬達的情況下,由於減速器側發生的振動,與此相結合的馬達被激振,當與馬達自身產生的振動一致時,會引起複雜的共振。而且,由於其振動返回到原來的減速器,會引起更複雜的共振,以此為起因,偶爾會有發生齒輪傳動馬達整體發生很大噪音的情況。
這一點,圖16的齒輪傳動馬達1的場合,通過花鍵形式的聯軸節70將馬達軸61與第1軸11遊動式結合,由此而阻止了馬達部件3自身的振動與減速器部件2自身振動的相互傳遞,防止了兩者的共振。
但是,因為僅是通過聯軸節70而遊動(浮動)式結合,不能非常有效地抑制振動的相互傳遞,所以,不能得到充分減小噪音的效果。
另外,採用圖17的分配軸類型的內嚙合行星齒輪構造的齒輪傳動馬達的場合,在實際運轉時,也不能得到所期望程度的減小噪音效果。究其原因,可認為如下。
即,此分配類型的構造,因為在各分配軸503會隨著外齒齒輪503的搖動運動而產生振動及彎曲,所以,該分配軸503總會受到來自此外齒齒輪505的載荷,發生或是振動、或是變形(彎曲)的可能性很高。而且,因為該齒輪傳動馬達在其分配軸503存在與中心輪511壓接的分配輪512,所以分配軸503的振動及變形直接傳遞至分配輪512→中心輪511,沒有起到因使用摩擦輪而很好地阻止振動傳遞的作用。換言之,可認為其原因是將適用於高速低轉矩的動力傳遞的輪512直接配置在分配軸503上,該分配軸503會直接受到隨內嚙合行星齒輪構造的載荷傳遞而引起的變形的影響。
總之(姑且不論原因),結果在上述兩例中,即使採用遊動式結合以及摩擦輪的組合,噪音改善效果還未達到要改變齒輪傳動馬達的常識。
在引起這種大噪音及振動程度一點上,在使用其它類型減速器的場合,也會得到類似的結果。
發明的公開鑑於上述的問題點,本發明的目的是提供一種驅動裝置系列,能夠靈活並確切地滿足使用者對減速比的要求或是對減速器類型的要求,而且能夠實現減小噪音及振動程度。
權利要求1的發明是一種帶減速器馬達系列,其特徵在於通過對馬達組合多種減速器,能夠選擇任意的帶減速器馬達,在這種帶減速器馬達系列中,準備有多個簡單行星輪機構,該簡單行星輪機構具備中心輪、在該中心輪周圍滾動接觸的行星輪、該行星輪內接觸的環輪,通過在前述馬達的輸出軸周圍的蓋上選擇·連結前述多個簡單行星輪機構,可以構成多個中速馬達群,而且,在同形的中速馬達中,通過與行星輪的公轉同步的支座而可以選擇·連結前述多種減速器,由此而解決上述的課題。
該帶減速器馬達中最重要的一點是通過在特定的馬達的輸出軸周圍的蓋上選擇·連結多個簡單行星輪機構,實質上可以構成多個中速馬達群,而且,對於同形的中速馬達,可以自由地選擇、連結多種減速器,這樣,由於附加了簡單行星輪機構而實質上能夠構成中速馬達群,所以,可以實現減輕減速器側的負擔以及緩和其選擇的限制。
即,一方面,因為在簡單行星輪機構可以第1級減速,所以,減速器側的減速比具有的範圍可以設定得小些而有餘量。例如實現總減速比1/10~1/60的場合,因為在簡單行星輪機構可以承擔1/3~1/9或是一般為1/4~1/6左右的減速比,所以,在減速器側可以只承擔1/2~1/10左右的減速比,可以輕鬆地選擇減速器。另外,因為在簡單行星輪機構可以第1級減速,所以,也能夠擴大總減速比的範圍。另外,因為通過在簡單行星輪機構中改變各輪徑比而可容易地微調減速比,所以實現了減速比的豐富的變化。
另一方面,由於簡單行星輪機構發揮了第1級的減速功能,所以能夠把向減速器的輸入旋轉速度設置得低些。因此,在由簡單行星輪機構實現的高速部(第1級)的噪音產生少,而且能夠大幅度地減小在作為低速部的減速器所產生的噪音·振動程度。另外,由於在減速器和馬達之間存在簡單行星輪(ロ一ラ)機構,所以由於簡單行星輪機構的輪之間的相互接觸而能夠吸收減速器與馬達之間傳遞的振動(特別是旋轉方向的振動以及軸向的振動)。
結果,能夠避免由於減速器與馬達之間振動傳遞而產生的複雜的共振現象,可以(極大地超過預想)減小帶減速器馬達整體產生的噪音·振動的程度。
總之,通過在馬達組合簡單行星輪機構而形成『中速馬達』,能夠有效地抑制以往不可避免的從減速器向馬達的振動傳遞、以及從馬達向減速器的振動傳遞,防止共振,結果可以減小整體的噪音。
這裡在本發明中,作為組合於馬達的減速器是使用簡單行星輪機構。
即,簡單行星輪機構由於與其行星輪的自轉以及公轉而所特有的簡單行星輪機構的動力傳遞構造,通過(多個)輪的接觸面摩擦而傳遞旋轉動力,所以,由各接觸面極好地吸收了簡單行星輪機構兩側的減速器與馬達之間相互傳遞的振動(特別是旋轉方向的振動以及軸向振動)。
在上述圖17的分配軸類型,也使用摩擦輪。但是,分配軸類型的場合,沒有簡單行星輪機構,而是在中心輪511與壓接環513之間所夾住的分配輪512自身來易於吸收分配軸503的振動的結構。因此,隨著分配軸503的振動或變形,分配輪512或是位置產生偏離,或是產生振動,與中心輪511之間不能正確(速度不變化)地進行動力傳遞,結果,在摩擦接觸面的振動吸收作用起到效果之前,分配輪512自身的振動對整體的振動及噪音留下了影響。
總之,因為本來認為該裝置可避免共振的思想沒有了根據,從分配軸503的振動直接傳遞到分配輪512→中心輪511,所以,沒有達到通過阻止振動傳遞而避免共振的本發明的目的。
因此,即使組合摩擦輪(roller),噪音改善效果也未達到可取代齒輪傳動馬達的常識的地步,結果被認為『摩擦輪的效果也就是這種程度』,開發也到此中斷,沒有進行進一步研究。
相對於此,將簡單行星輪機構放在減速器與馬達之間的本發明的場合,(不是由分配輪的自轉本身直接進行動力傳遞),由內周側的的中心輪與外周側的環輪以及在該之間夾住的行星輪三者的相對運動而進行動力傳遞,所以,不會如前述的分配輪那樣從搖動內嚙合行星齒輪減速器直接受到無用的變形或振動。
因此,行星輪被夾在中心輪與環輪之間、而且以摩擦傳動所必要的壓力與中心輪以及環輪滾動接觸,摩擦接觸面的壓力變動小,結果,抑制了通過簡單行星輪機構的振動傳遞。而且,如前所述,因為摩擦接觸面有效地起到了振動吸收功能,所以,阻止了減速器與馬達間的相互振動傳遞,在降低噪音上起到了極大的效果。
另外,通過採用簡單行星輪機構,也可以將同機構的輸入部與輸出部配置在同軸上,因此,例如可以把中心輪與馬達的連結部、與通過支座而進行的減速器的連結部配置在同一軸線上。
此同軸性,具體意思是受到前述的外齒齒輪載荷影響的軸(與分配軸類型不同)在減速器的中心部可以僅製成為一根軸,其有利點是該部分的剛性提高則整體的剛性也能夠提高。
另外,例如在搖動內嚙合行星齒輪類型的減速器與馬達結合而構成帶減速器馬達時,來自外齒齒輪的振動集中於一根高速軸上,因為該高速軸僅與簡單行星輪機構的一端連結即可完成與簡單行星輪機構的連結,所以,在隔斷振動方面也是有益的。
即,得到的優點是不僅是簡單、小型的構造、而且可以使剛性大、能夠傳遞大的扭矩,除此之外,可以說在降低噪音上也是有利的構造。
另外,該同軸性的有益之處還有對於在一個中心軸線上並列馬達的驅動軸、減速器側的輸入輸出軸而構成的齒輪傳動馬達,可以簡單地應用本發明。例如,在圖16所示的以往的齒輪傳動馬達1的馬達3與搖動內嚙合行星齒輪減速器2之間,通過增加前述的簡單行星輪機構,即可簡單地實現本發明的系列中所包括的帶減速器馬達。這種場合,在圖16的齒輪傳動馬達1中,馬達軸61與搖動內嚙合行星齒輪裝置2的第1軸11用聯軸節70連結,該聯軸節70是通用的,通過支座而能夠連結簡單行星輪機構的行星輪與減速器,能夠連結中心輪的軸與馬達的驅動軸。
這裡,由前段的摩擦傳動所傳遞的扭矩,比後段由齒輪嚙合而傳遞的扭矩所能確保的扭矩傳遞量要小,本來在前段減速中,應傳遞的扭矩不會太大,另外,如後所述,因為簡單行星輪機構通過選擇其輸入輸出部件而能夠調整在各輪所必須傳遞的扭矩,所以,不會有大的問題。
具體是,在簡單行星輪機構的場合,因為能夠用與減速器側斷開的支座來支持行星輪,所以,例如即使在減速器側發生振動或變形,其影響也基本不會影響到簡單行星輪機構的輪接觸面。因此,由於能夠確實進行穩定的扭矩傳遞,所以很少發生問題。
另外,把發揮以上多樣功能的簡單行星輪機構裝入馬達的輸出周圍的蓋而構成中速馬達群,實質上這意味著可以提供旋轉速度具有豐富變化的馬達系列。
權利要求2的發明是在如權利要求1所述的帶減速器馬達系列中,前述多個簡單行星輪機構的環輪為相同直徑,改變行星輪與中心輪的徑比,具有多種不同的變速比,由此而解決上述的課題。
這樣,將位於最外側的環輪的直徑設為相同直徑,僅需改變行星輪與中心輪的徑比,即可實現不同的多種變速比,這樣對減速器及馬達的結合尺寸不需大幅度改變,可以提供準備了多種減速比的帶減速器馬達的系列。
權利要求3的發明是在如權利要求1或2所述的帶減速器馬達系列中,前述多個簡單行星輪機構對於前述馬達其結合尺寸相同,具有多種不同的框號(frame numbers),由此而解決上述的課題。
這樣,與馬達的結合尺寸取為相同並準備多個簡單行星輪機構的框號,則實現了中速馬達豐富的變換。而且,由於此構成,因為簡單多個輪機構恰好全都是包含在馬達的蓋內而連結的,所以,能夠促進馬達的一體化,更加具備作為『中速馬達』的形態。
權利要求4的發明是在如權利要求1~3任一項所述的發明中,系列中包括在前述組合的可能的多種減速器中,包含由錐齒輪的正交軸齒輪減速器,而且通過該正交軸齒輪減速器與前述簡單行星輪機構,總減速比達到1/3~1/60的範圍的帶減速器馬達,由此而解決上述的課題。
這樣,因為在系列中包含有通過由錐齒輪的正交軸齒輪減速器與前述簡單行星輪機構,總減速比達到1/3~1/60的範圍的帶減速器馬達,所以,抑制了成本的上升,而且擴大了使用者選擇的範圍。
即,換句話說,總減速比為1/3~1/60的直(正)交減速器,一般(具體是其大減速比側)是雙曲線齒輪裝置的領域。但是,根據本發明,作為『中速馬達』的輸出,已經能夠以1/4~1/6(更大的為1/2~1/10)的範圍進行一級減速。因此,能夠使用極廉價的錐齒輪裝置,實現了大幅度的降低成本。
圖的簡單說明圖1是表示作為本發明實施形式的帶減速器馬達系列的構成圖。
圖2是表示在同系列中能夠構成的驅動裝置的第1例的側剖面圖。
圖3是表示在同系列中能夠構成的驅動裝置的第2例的側剖面圖。
圖4是表示在同系列中能夠構成的驅動裝置的第3例的側剖面圖。
圖5是表示在同系列中能夠構成的驅動裝置的第4例的側剖面圖。
圖6是表示在同系列中能夠構成的驅動裝置的第5例的側剖面圖。
圖7是表示在同系列中能夠構成的驅動裝置的第6例的側剖面圖。
圖8是表示使同系列的馬達的選擇群更豐富的例子。
圖9是表示作為進行噪音測定試驗試件而準備的齒輪傳動馬達的類型。
圖10是用表來表示噪音測定試驗結果。
圖11是用曲線來表示噪音測定試驗結果。
圖12是表示不同類型的噪音頻譜圖。
圖13是表示不同類型的噪音頻譜圖。
圖14是表示不同類型的噪音頻譜圖。
圖15是表示不同類型的噪音頻譜圖。
圖16是以往的齒輪傳動馬達的剖面圖。
圖17是以往的分配軸類型的搖動內嚙合行星齒輪構造的剖面圖。
圖18是圖17的XIX-XIX箭頭所示處的概略剖面圖。
圖19是在噪音測定試驗中作為比較例所使用的齒輪傳動馬達的剖面圖。
圖20是在噪音測定試驗中作為比較例所使用的其它的齒輪傳動馬達的剖面圖。
圖21是在噪音測定試驗中作為比較例所使用的另外的其它齒輪傳動馬達的剖面圖。
實施發明的最佳形式以下,參照


本發明的實施形式。
圖1是表示實施形式的帶減速器馬達(以下也稱為驅動裝置)系列的整體構成。該系列是由為了構成帶任意減速器馬達的下述部分組成齒輪部(主要為齒輪減速器)的選擇群SG、作為簡單行星輪機構的主動驅動輪(traction drives)(也有省略T/D的情況)的選擇群ST/D、馬達部(馬達)的選擇群SM。而且,把從馬達部的選擇群SM中選擇的1個馬達、從T/D的選擇群ST/D中選擇的1個T/D部(簡單行星輪部)和從齒輪部的選擇群SG中選擇的1個減速器(包括本身不具有減速功能的輸出機構部的場合)三者結合起來,由此而可以構成任意的帶減速器馬達。
這種場合,在齒輪部的選擇群SG準備了如下的多個種類的輸出機構部。
(1)構成驅動裝置GM1的輸出機構部G1,其自身沒有減速功能,而通過與馬達以及T/D組合,由此而構成了實現由T/D的1級減速的驅動裝置GM1。
(2)構成驅動裝置GM2的T/D式減速輸出機構部(減速器)G2,其自身組裝有T/D、並通過與馬達以及T/D組合,由此而構成了實現由T/D的2級減速的驅動裝置GM2。
(3)構成驅動裝置GM3的搖動內嚙合行星齒輪減速器G3,其自身內裝有搖動內嚙合行星齒輪構造、並通過與馬達以及T/D組合,由此而構成了實現由T/D的第1級減速+由搖動內嚙合行星齒輪構造的第2級減速的驅動裝置GM3。
(4)構成驅動裝置GM4的錐齒輪減速器G4,其自身內裝有錐齒輪構造、並通過與馬達以及T/D組合,由此而構成了實現由T/D的第1級減速+由錐齒輪構造的第2級減速的驅動裝置GM4。
(5)構成驅動裝置GM5的雙曲線齒輪減速器G5,其自身內裝有雙曲線齒輪構造、並通過與馬達以及T/D組合,由此而構成了實現由T/D的第1級減速+由雙曲線齒輪構造的第2級減速的驅動裝置GM5。
(6)構成驅動裝置GM6的蝸杆式齒輪減速器G6,其自身內裝有蝸杆式齒輪構造、並通過與馬達以及T/D組合,由此而構成了實現由T/D的第1級減速+由蝸杆齒輪構造的第2級減速的驅動裝置GM6。
這裡,如圖2中放大所示,構成了實現由T/D的1級減速的驅動裝置GM1的輸出機構部G1是由外殼11、在外殼11上通過軸承13而設置的可自由旋轉的輸出軸12、以及具有與輸出軸12的內端相結合的支座銷101的支座100所構成。
另外,如圖3中放大所示,構成了實現由T/D的2級減速的驅動裝置GM2的T/D式減速輸出機構部G2是由外殼21、在外殼21上通過軸承23而設置的可自由旋轉的輸出軸22、輸出側與該輸出軸22相結合的而成為後段減速部的T/D24、以及具有與該T/D24的輸入側相結合的支座銷101的支座100所構成。
另外,如圖4中放大所示,構成了實現由T/D的1級減速+由搖動內嚙合行星齒輪構造的2級減速的驅動裝置GM3的搖動內嚙合行星齒輪減速器G3,是由外殼31、在外殼31上通過軸承33而設置的可自由旋轉的輸出軸32、輸出側與該輸出軸32相結合的搖動內嚙合行星齒輪構造34、以及具有與該搖動內嚙合行星齒輪構造34的輸入側相結合的支座銷101的支座100所構成。
另外,如圖5中放大所示,構成了實現由T/D的1級減速+由錐齒輪構造的2級減速的驅動裝置GM4的錐形齒輪減速器G4,是由外殼41、在外殼41上通過軸承而設置的可自由旋轉的輸出軸42、與該輸出軸42相結合的錐齒輪44、與該錐齒輪44相嚙合的小齒輪45、以及具有與該小錐齒輪45相結合的支座銷101的支座100所構成。
另外,如圖6中放大所示,構成了實現由T/D的1級減速+由雙曲線齒輪構造的2級減速的驅動裝置GM5的雙曲線齒輪減速器G5,是由外殼51、在外殼51上通過軸承而設置的可自由旋轉的輸出軸52、與該輸出軸52相結合的雙曲線齒輪54、與該雙曲線齒輪54相嚙合的雙曲線小齒輪55、以及具有與該雙曲線小齒輪55相結合的支座銷101的支座100所構成。
另外,如圖7中放大所示,構成了實現由T/D的1級減速+由蝸杆齒輪構造的2級減速的驅動裝置GM6的蝸杆齒輪減速器G6,是由外殼61、在外殼61上通過軸承而設置的可自由旋轉的輸出軸62、與該輸出軸62相結合的小齒輪64、與該小齒輪64相嚙合的蝸杆齒輪65、以及具有與該蝸杆齒輪65相結合的支座銷101的支座100所構成。
另外,對於外殼在圖示例中所示的是帶有支腳類型(具有與輸出軸平行的安裝面)的部件,根據需要也可以準備凸緣類型(具有與輸出軸為直角的安裝面)的部件。
另外,在T/D(驅動主動輪)部的選擇群ST/D中,在多個的每個框號中都準備了變速比不同的多個的輪組合(環輪、行星輪、中心輪的組合=簡單行星輪部=T/D部120)。
另外,在馬達部的選擇群SM中,準備了三相馬達、帶制動三相馬達、單相馬達、變頻用(inverter)馬達等多個種類的馬達。如圖8所示,根據場合,也有另外準備大型的馬達群的情況。
另外,馬達附帶有輸出軸周圍蓋110A、110B(馬達的前端外殼),相對該蓋110A、110B(恰好如同被該蓋110包住)而組裝構成T/D部120的輪組合(環輪、行星輪、中心輪的組合)。由此,能夠構成與馬達為一體化T/D機構,在固定於馬達的通用的蓋110上選擇並組裝多個T/D,由此而能構成中速馬達群SMC。即,對於同形的馬達(無論何種類),準備一種前述蓋110A、110B,可與多個T/D連接共用。
T/D機構(簡單行星輪機構)是以中心輪121、在該中心輪121周圍滾動接觸的行星輪122、與該行星輪122內接觸的環輪123為主體而構成,在設於馬達前部的蓋110裝入構成該簡單行星輪部的三種輪121、122、123,這樣就構成了簡單行星輪機構。
這裡,對於具有同形的簡單行星輪部的簡單行星輪機構,通過輸出行星輪122的公轉成分的支座100,在其輸出側能夠從前述準備的多個種類的齒輪部中選擇·連結任意的輸出機構部(主要為減速器)。
另外,多種T/D部120將環輪123作為相同直徑,而改變行星輪122與中心輪121的徑比,從而可準備具有不同變速比的多種類型,能夠進一步擴大使用者選擇的範圍(以圖1的T/D表的橫軸為基礎展開)。
另外,T/D部120準備有多個不同的框號,而且,把T/D部120與準備的多種馬達設定為具有相同的連接尺寸,而且,將T/D部120與準備的多種齒輪部也具有相同的連接尺寸,這樣,以各自框號的T/D部120為中心,就可以展開具有(不同框號的)馬達部、齒輪部的驅動裝置的系列。這樣就能夠進一步擴大使用者的選擇(以圖1的T/D表的縱軸為基礎展開)。
這樣,將T/D部準備為行列,就可以進一步擴大在系列整體使用後的選擇範圍。
其次,參照放大圖2~圖7,更詳細地說明在該系列中可能構成的驅動裝置(帶減速器馬達)的各例。
圖2是實現由T/D的1級減速的驅動裝置GM1的構成圖。
該驅動裝置GM1是由下述構件一體化組合而成,從馬達部的選擇群SM中選擇的馬達M1、馬達的輸出軸周圍的蓋110、從T/D部的選擇群ST/D中所選擇的且組裝在蓋110的T/D部120、以及通過蓋110而與馬達M1結合的輸出機構部G1。
在構成該驅動裝置GM1時,在馬達M1的前端固定蓋110,而且在蓋110前面的凹部111的內周部用螺栓112固定環輪123,該環輪123是T/D部的一個元件。另外,在環輪123的內周配置3~4個行星輪122,在行星輪122的內側配置中心輪121,將該中心輪121與馬達的輸出軸M1s的端部結合。
在該階段構成中速馬達MC。
即,因為用T/D部120能夠將馬達輸出軸M1s的高速旋轉減速而輸出,所以,後面通過輸出行星輪122公轉的支座100而與齒輪傳動裝置連接,這樣就可以將此實質上作為中速馬達MC1來使用。這種情況下,如前所述,因為T/D部120的減速比可從已準備的多個中自由選擇,所以,可以準備減速比不同的中速馬達MC系列。
如上所述,把T/D部120組裝入馬達M1的前端蓋110之後,設在輸出機構部G1的支座100的支座銷101通過內輥(包住支座銷101,在支座銷101與行星輪122之間的圓筒狀的促使滑動部件)101A而與各行星輪122配合。同時,用螺栓19將外殼11與結合在馬達M1前端的蓋110連結。這樣,構成了驅動裝置GM1。
在該驅動裝置GM1,由T/D部120將馬達M1的高速旋轉降為中速旋轉,然後,直接從輸出軸12輸出。
即,當馬達M1的主軸M1s旋轉時,該旋轉傳遞至T/D部120的中心輪121,使行星輪122旋轉。這裡,因為行星輪122與固定的環輪123相接觸,所以,行星輪122沿環輪123的內周作自轉·公轉運動,其公轉運動通過支座100而從輸出機構部G1的輸出軸12輸出。
因為這種情況的驅動裝置GM1不是使用齒輪減速器,所以,可以實現T/D特徵的低噪音、低振動。另外,減速比可以根據T/D部120的選定方式而進行各種各樣的改變。
另外,支座100是通過花鍵18而與輸出機構部G1的輸出軸12的內端相結合,所以,可以根據行星輪122公轉半徑的大小而隨時更換支座100。
其次,圖3是實現由T/D的2級減速的驅動裝置GM2的構成圖。
該驅動裝置GM2是由下述構件一體化組合而成,從馬達部的選擇群SM中選擇的馬達M1、馬達的輸出軸周圍的蓋110、從T/D部的選擇群ST/D中所選擇的且組裝在蓋110的T/D部120、以及通過蓋110而與馬達M1結合的T/D式減速輸出機構部G2。
這裡,至前述的中速馬達MC部分的構成相同,不同點是T/D式減速輸出機構部G2在輸出側的組合方面,因此僅說明不同點。
T/D式減速輸出機構部G2中的T/D24是由下述構件組成中心輪24A、在其外周滾動接觸的行星輪24B、行星輪24B在其自身的內周滾動接觸的環輪24C、將行星輪24B的公轉輸出的帶有支座銷24D的支座24E,該支座24E與輸出軸22的後端形成為一體,把前段的T/D部120的行星輪122的公轉輸出的支座100通過花鍵28而與中心輪24A結合。
在構成該驅動裝置GM2時,首先,在構成前述的中速馬達MC之後,將設在T/D式減速輸出機構部G2支座100上的支座銷101,通過內輥101A而與各行星輪122配合。同時,用螺栓29將外殼21與環輪24C連結、而且與馬達M1的前端相結合的蓋110連結。這樣,構成了驅動裝置GM2。
在該驅動裝置GM2,馬達M1的高速旋轉通過第1級減速部的T/D部120而降至中速旋轉,之後輸入至T/D式減速機構部G2,由同一輸出機構部G2內的T/D24進一步減速,之後由輸出軸22輸出。
即,當馬達M1的輸出軸M1s旋轉時,在T/D部120被降至中速的旋轉被輸入到作為T/D式減速機構部G2的輸入部件的中心輪24A。然後,由於中心輪24A的旋轉,使行星輪24B旋轉。這裡,因為行星輪24B與固定的環輪24C相接觸,所以,行星輪24B沿環輪24C的內周作自轉·公轉運動,其公轉運動通過支座24E而從輸出軸22輸出。
該場合的驅動裝置GM2,與前述例相同,因為不是使用齒輪減速器,所以,能夠實現T/D特徵的低噪音、低振動。另外,通過第1級的T/D部120所選定的方式、以及第2級的T/D24所選定的方式可以將減速比進行各種變換。
其次,圖4是實現由T/D的第1級減速+由搖動內嚙合行星齒輪構造的第2級減速的驅動裝置GM3的構成圖。
該驅動裝置GM3是由下述構件一體化組合而成,從馬達部的選擇群SM中選擇的馬達M1、馬達的輸出軸周圍的蓋110、從T/D部的選擇群ST/D中所選擇的且組裝在蓋110的T/D部120、以及通過蓋110而與馬達M1結合的搖動內嚙合行星齒輪減速器G3。
這裡,至前述的中速馬達MC部分的構成相同,不同點是搖動內嚙合行星齒輪減速器G3在輸出側的組合方面,所以,僅說明不同點。
搖動內嚙合行星齒輪減速器G3中的搖動內嚙合行星齒輪構造34是由下述構件組成輸入軸34A、設在輸入軸34A外周的偏心體34B、通過軸承34C而配合在偏心體34B外周的外齒齒輪34D、與外齒齒輪34D內嚙合的內齒齒輪34E、帶有支座銷34F的支座34G,該支座銷34F僅輸出外齒齒輪34D的自轉,該支座34G與輸出軸32的後端形成一體,把前段的T/D部120的行星輪122的公轉輸出的支座100通過花鍵38而與輸入軸34A結合。
在構成該驅動裝置GM3時,首先,在構成前述的中速馬達MC之後,將設在搖動內嚙合行星齒輪減速器G3支座100的支座銷101,通過內輥101A而與各行星輪122配合。同時,用螺栓39將外殼31與內齒齒輪34E連結、而且與馬達M1的前端相結合的蓋110連結。這樣,構成了驅動裝置GM3。
在該驅動裝置GM3,馬達M1的高速旋轉通過第1級減速部的T/D部120而降至中速旋轉,之後輸入至搖動內嚙合行星齒輪減速器G3,由同一搖動內嚙合行星齒輪減速器G3內的搖動內嚙合行星齒輪構造34進一步大幅減速,之後由輸出軸32輸出。
即,當馬達M1的主軸M1s旋轉時,其旋轉在T/D部120被降至中速,然後被輸入到作為搖動內嚙合行星齒輪減速器G3輸入部件的外齒齒輪34D。因為外齒齒輪34D與內齒齒輪34E嚙合,所以,輸入的旋轉動力作為外齒齒輪34E的自轉部分被輸出,並傳遞至輸出軸32。
該場合的驅動裝置GM3,雖然作為輸出機構部而結合的搖動內嚙合行星齒輪減速器G3其構造本身由於外齒齒輪34D的偏心旋轉而容易產生振動及噪音,但如前所述,由於存在T/D部120,所以作為整體,可以超出預想地大幅度地減小噪音及振動。
其次,圖5是實現由T/D的第1級減速+由錐齒輪構造的第2級減速的驅動裝置GM4的構成圖。
該驅動裝置GM4是由下述構件一體化組合而成,從馬達部的選擇群SM中選擇的馬達M1、馬達的輸出軸周圍的蓋110、從T/D部的選擇群ST/D中所選擇的且組裝在蓋110的T/D部120、以及通過蓋110而與馬達M1結合的錐齒輪減速器G4。
這裡,至前述的中速馬達MC部分的構成相同,不同點是錐齒輪減速器G4在輸出側的組合方面,所以,僅說明不同點。
在錐齒輪減速器G4的外殼41安裝可分別旋轉的且相互垂直的輸入軸46和輸出軸42,在輸入軸46的一端形成小錐齒輪45,把T/D部120的行星輪122的公轉輸出的支座100通過花鍵48而與輸入軸46的另一端結合。另外,將與小錐齒輪45嚙合的錐齒輪44固定於輸出軸42。
在構成該驅動裝置GM4時,首先,在構成前述的中速馬達MC之後,將設在錐齒輪減速器G4支座100上的支座銷101,通過內輥101A而與各行星輪122配合。同時,用螺栓49將外殼41與馬達M1的前端相結合的蓋110連結。這樣,構成了驅動裝置GM4。
在該驅動裝置GM4,馬達M1的高速旋轉通過第1級減速部的T/D部120而降至中速旋轉,之後輸入至錐齒輪減速器G4,由於同錐齒輪減速器G4內的小錐齒輪45與錐齒輪44的嚙合而進一步大幅減速,之後由輸出軸42輸出。
該場合的驅動裝置GM4,雖然作為輸出機構部而結合的錐齒輪減速器G4本身是容易產生振動及噪音的構造,但由於存在T/D部120,所以,作為整體減小了噪音及振動。
另外,在使用錐齒輪減速器G4的系列中,與前段的T/D部120結合,包括了達到1/3~1/60範圍總減速比的減速器。在該領域內,特別是較高領域,以往如果不是雙曲線齒輪構造,則是很難實現的領域,但根據本發明,能夠用錐齒輪來代替,可以大幅度降低成本。另外,雖然錐齒輪式的齒輪構造一般要比雙曲線式噪音大,但在本發明中,因為實現了由簡單行星輪的『中速馬達』,所以,在噪音方面也不會有特別問題。
其次,圖6是實現由T/D的第1級減速+由雙曲線齒輪構造的第2級減速的驅動裝置GM5的構成圖。
該驅動裝置GM5是由下述構件一體化組合而成,從馬達部的選擇群SM中選擇的馬達M1、馬達的輸出軸周圍的蓋110、從T/D部的選擇群ST/D中所選擇的且組裝在蓋110的T/D部120、以及通過蓋110而與馬達M1結合的雙曲線齒輪減速器G5。
這裡,至前述的中速馬達MC部分的構成相同,不同點是雙曲線齒輪減速器G5在輸出側的組合方面,所以,僅說明不同點。
在雙曲線齒輪減速器G5的外殼51安裝可分別旋轉的且相互垂直的輸入軸56和輸出軸52。這種情況下,輸入軸56配置的軸線對於與通過輸出軸52中心的輸出軸52相垂直的線偏離一定距離,在輸入軸56的一端形成雙曲線小齒輪55,把T/D部120的行星輪122的公轉輸出的支座100通過花鍵48而與輸入軸56的另一端結合。另外,將與雙曲線小齒輪55嚙合的雙曲線齒輪54固定於輸出軸52。
在構成該驅動裝置GM5時,首先,在構成前述的中速馬達MC之後,將設在雙曲線齒輪減速器G5支座100上的支座銷101,通過內輥101A而與各行星輪122配合。同時,用螺栓59將外殼51與馬達M1的前端相結合的蓋110連結。這樣,構成了驅動裝置GM5。
在該驅動裝置GM5,馬達M1的高速旋轉通過第1級減速部的T/D部120而降至中速旋轉,之後輸入至雙曲線式齒輪減速器G5,由於同一雙曲線式齒輪減速器G5內的雙曲線小齒輪55與雙曲線齒輪54的嚙合,進一步大幅減速,之後由輸出軸52輸出。
該場合的驅動裝置GM5中的作為輸出機構部而結合的雙曲線式齒輪減速器G5,其本身是不大產生振動及噪音的構造,而且由於存在T/D部120,所以實現了作為整體進一步減小噪音及振動的驅動裝置。
其次,圖7是實現由T/D的第1級減速+由蝸杆式齒輪構造的第2級減速的驅動裝置GM6的構成圖。
該驅動裝置GM6是由下述構件一體化組合而成,從馬達部的選擇群SM中選擇的馬達M1、馬達的輸出軸周圍的蓋110、從T/D部的選擇群ST/D中所選擇的且組裝在蓋110的T/D部120、以及通過蓋110而與馬達M1結合的蝸杆式齒輪減速器G6。
這裡,因為至前述的中速馬達MC部分的構成相同,不同點是蝸杆式齒輪減速器G6在輸出側的組合方面,所以,僅說明不同點。
在蝸杆式齒輪減速器G6的外殼61安裝可旋轉的輸出軸62,在該輸出軸62固定蝸輪64。另外,設置可自由旋轉的輸入軸66,該輸入軸66具有與蝸輪64相嚙合的蝸杆小齒輪65,把T/D部120的行星輪122的公轉輸出的支座100通過花鍵68而與輸入軸66的一端結合。
在構成該驅動裝置GM6時,首先,在構成前述的中速馬達MC之後,將設在蝸杆式齒輪減速器G6支座100上的支座銷101,通過內輥101A而與各行星輪122配合。同時,用螺栓69將外殼51與馬達M1的前端相結合的蓋110連結。這樣,構成了驅動裝置GM6。
在該驅動裝置GM6,馬達M1的高速旋轉通過第1級減速部的T/D部120而降至中速旋轉,之後輸入至蝸杆式齒輪減速器G6,由於同一蝸杆式齒輪減速器G6內的蝸杆小齒輪65與蝸杆齒輪64的嚙合,進一步大幅減速,之後由輸出軸62輸出。
該場合的驅動裝置GM6中的作為輸出機構部而結合的蝸杆式齒輪減速器G6,其本身是不大產生振動及噪音的構造,而且由於存在T/D部120,所以作為整體進一步減小了噪音及振動。
其次,作為客觀地表示本發明有效性的數據,對於上述本發明實施形式的驅動裝置所實施的噪音測定試驗的結果予以說明。
這裡,作為本發明驅動裝置的試件,是使用組裝噪音程度最高的搖動內嚙合行星齒輪減速器G3的驅動裝置GM3而進行的試驗,為了比較,對其它多種齒輪傳動馬達也進行了同樣的測定試驗。
測定試驗所使用的齒輪傳動馬達有6種,全都具有馬達和2級減速部。即,對於馬達,與作為第1級的減速部,包括比較例,6種減速部連結,而作為第2級減速部,全部都與搖動內嚙合行星齒輪構造連結。
作為各試件(a)~(f),準備的齒輪傳動馬達為如下的構造,為簡略起見,使用符號在圖9表示各類型的齒輪傳動馬達的機構部分的組合。
這裡使用的符號所表示的意思是M …馬達C …搖動內嚙合行星齒輪類型F …分配軸類型P …簡單行星類型G …齒輪類型T/D…輪摩擦傳動類型其它C1 …搖動內嚙合行星齒輪類型的減速段(後段側=第2級)C2 …搖動內嚙合行星齒輪類型的減速段(前段側=第1級)F(G) …分配軸類型中齒輪式的減速段F(T/D) …分配軸類型中摩擦傳動輪式的減速段P(G) …行星類型中齒輪式的減速段P(T/D) …行星類型中摩擦輪式的減速段A …行星輪的保持類型(1)
B …行星輪的保持類型(2)[試驗使用的齒輪傳動馬達的類型]對於各類型的試件(a)~(f)的齒輪傳動馬達,以符號表示如下(a)試件 …「C1+C2+M」(b)試件 …「C1+F(G)+M」(c)試件 …「C1+F(T/D)+M」(d)試件 …「C1+P(G)+M」(e)試件 …「C1+P(T/D)A+M」(f)試件 …「C1+P(T/D)B+M」在這些試件中,(a)~(d)是作為比較例而準備的齒輪傳動馬達,(e)~(f)是本發明實施形式的齒輪傳動馬達。
(a)試件「C1+C2+M」的齒輪傳動馬達是如圖19所示類型的齒輪傳動馬達600。該齒輪傳動馬達600,在第1級的減速部具有搖動內嚙合行星齒輪機構601(C2),在第2級的減速部具有搖動內嚙合行星齒輪機構602(C1)。而且,馬達(M)603的軸利用花鍵605與第1級的搖動內嚙合行星齒輪機構601的輸入軸浮動結合,而第1級的搖動內嚙合行星齒輪機構601的輸出軸利用花鍵604與第2級的搖動內嚙合行星齒輪機構602的輸入軸浮動結合。
(b)試件「C1+F(G)+M」的齒輪傳動馬達是如圖20所示類型的齒輪傳動馬達700。該齒輪傳動馬達700是將圖17的「摩擦輪(中心輪511和分配輪512)」置換為「齒輪(中心齒輪711和分配齒輪712)」的馬達。即,該齒輪傳動馬達700的構成是在分配軸類型的搖動內嚙合行星齒輪機構(C1)751的分配軸703,利用由中心齒輪711與分配齒輪712組成的齒輪傳動機構752[F(G)]來進行輸入旋轉。將中心齒輪711設在端部的輸入軸702利用花鍵與馬達753(M)的軸701結合。
(c)試件「C1+F(T/D)+M」的齒輪傳動馬達是如圖17所示的以往類型的齒輪傳動馬達500。該齒輪傳動馬達500是利用在分配軸的摩擦輪類型的傳動機構[F(T/D)]來進行輸入旋轉。
(d)試件「C1+P(G)+M」的齒輪傳動馬達是如圖21所示類型的齒輪傳動馬達800。該齒輪傳動馬達800,在第1級減速部具有行星齒輪機構801[P(G)],在第2級減速部具有搖動內嚙合行星齒輪構造802(C1),行星齒輪機構801的輸入軸與馬達M的輸出軸的連結部805、以及行星齒輪機構801的輸出軸與搖動內嚙合行星齒輪構造802的輸入軸的連結部804均形成浮動結合的構造。
(e)試件「C1+P(T/D)A+M」的齒輪傳動馬達是類似圖4的本發明類型的驅動裝置的齒輪傳動馬達。該齒輪傳動馬達在第1級具有簡單行星輪機構(T/D),而且,是利用設在支座的定位器來將行星輪的公轉部分進行輸出的類型。
(f)試件「C1+P(T/D)B+M」的齒輪傳動馬達是類似圖4的本發明類型的驅動裝置的齒輪傳動馬達。該齒輪傳動馬達在第1級具有簡單行星輪機構(T/D),而且,是利用設在支座的銷來將行星輪的公轉部分進行輸出的類型。
測定試驗條件及方法如下(1)測定在無載荷的情況與100%負荷的情況下進行。
(2)試運轉是在任何潤滑方式下、右旋轉2分鐘、左旋轉2分鐘,在測定前無負荷時進行的。
(3)測定時的旋轉方向在左右兩個方向進行。
(4)在距離齒輪傳動馬達的上方、左側、右側、低速軸的前、以及馬達之後的各表面的1m(除去突起物的1m)距離的5處,設置傳聲器來進行測定。
(5)轉換傳聲器旋鈕,用精密噪音測定計在每一處讀取數據來進行測定。
(6)測定場所在隔音室。
(7)安裝在設置條件嚴格的低剛性的輕型支架上。另外,一部是安裝在FC底板(鑄鐵)上而實施測定。支架或底板的上面與試件機械兩者之間均不留空間。
(8)用普羅尼制動功率計設定負荷。
(9)測聽修正作為A特性。
(10)FFT分析噪音計的輸出,測定噪音頻譜。此時的取樣方法為32次SUM(平均化處理)。

在圖10的表中以數值表示噪音測定結果,100%負荷時的噪音量的區別在圖11以曲線表示。另外,噪音頻譜分析結果在圖12~圖15中表示。
從該測定試驗結果,可觀察到如下情況。
(1)首先,以(a)的齒輪傳動馬達的情況為基準來看,(b)的分配類型的齒輪式的齒輪傳動馬達比(a)的噪音高。這可以認為是分配類型的原因,由于振動通過分配軸而相互傳遞,所以,整體產生了共振。
(2)其次,在分配類型中,當分配類型傳動方式為摩擦輪形式的(c)類型時,可看出比(b)的噪音低。這可以認為是因為在摩擦輪的接觸面的振動吸收作用起到了效果。但是,即使在使用摩擦輪的場合,與(a)類型也沒有大的差別。這意味著只是簡單使用摩擦輪還未必肯定能得到減小噪音的效果。
(3)其次,分析在前段使用(d)的行星齒輪機構的齒輪傳動馬達的情況,可看出與(a)~(c)的類型相比,噪音相當大。這可以認為是因為行星齒輪機構自身具有多處齒輪嚙合處,在多個嚙合處產生的振動增大了整體的噪音程度。這意味著僅通過簡單行星類型的減速部不能得到減小噪音的效果,反而會有增大噪音的情況。
(4)相對於此,分析在本發明的實施形式中所示的(e)類型和(f)類型的齒輪傳動馬達的情況,可知與其它類型相比,能夠達到很好的低噪音程度。這可以認為主要是在簡單行星類型中,取代齒輪而使用了摩擦輪的原因。
即,可以認為是在(d)的行星齒輪類型的齒輪傳動馬達中,因為行星類型的原因,齒輪的嚙合處多而造成了極大的高噪音,在(e)、(f)類型的齒輪傳動馬達中,通過將其齒輪取代為摩擦輪,反而由於確保了多處摩擦接觸面,增加了噪音吸收效果而達到了整體的低噪音化。
(5)其次分析(c)類型與(e)、(f)類型的區別,(c)的分配輪類型的摩擦接觸面數可以確保與(e)、(f)類型的相同程度,但因為引起分配軸的振動(前述),所以可認為基本沒有降低噪音的效果。相反,(e)、(f)類型因為簡單行星類型的原因,不會引起無用的振動,所以認為能夠實現低噪音化。
(6)另外,將安裝方式從輕型支架作為底板的場合,(a)類型有大的變化,而(e)、(f)類型未見有大的變化。從這個事實,在(a)類型中,齒輪傳動馬達自身有相當大的振動,所以在將此安裝在輕型支架上的場合,該輕型支架由於齒輪傳動馬達而被激振(由於共振)而產生大的噪音。
另外,在將此安裝在如底板類的剛性極大的強固基礎上時,由於安裝的原因該振動被抑制住,所以噪音也減小。
相對於此,在(e)、(f)類型中,齒輪傳動馬達自身的振動程度已被控制到相當程度,所以,能夠推測出不會因為安裝方式的不同或是安裝基礎的不同而引起的噪音的差別。
該推測是否正確暫且不論,總之,(e)、(f)的本發明的場合,沒有因為安裝方式的不同而出現差別,能夠達到降低振動的效果,從這也可清楚推測是否正確。考慮到這種齒輪傳動馬達實際上必須要安裝在具體的對象部件上,「不論對象部件如何,噪音程度均低」的結論可以說是極大的長處。
(7)從分析噪音頻譜也可知,(e)、(f)的場合與其它的(a)~(d)相比,基本是在整個頻率領域內噪音程度均有降低。因此,可認為在頻率大的範圍易於感覺的噪音、以及在頻率低的範圍易於感覺的振動均有大幅度的降低。
另外,這裡表示的數據僅是與內嚙合行星齒輪構造的減速部的連結情況,而通過發明者的追加試驗,確認了在與外減速部的連結時,也可得到同樣的效果。而且,其見解成為本發明首創的根據。
另外,在上述實施形式中,為了確保作為齒輪傳動馬達的一體性,將T/D部120裝入馬達的蓋110中,為了隔斷在減速器與馬達之間通過蓋110而傳遞振動,也可以特意將減速器與馬達的蓋和T/D部的箱體分離後再進行結合。這種情況,例如可以在T/D機構箱體的兩端形成凸緣,將這些凸緣與減速器和馬達結合。
這樣,通過將外殼(包括箱體和蓋)之間的邊緣切除,就可以隔斷在減速器與馬達之間通過外殼而傳遞振動,能夠進一步「低噪音化」。這種場合,通過在各外殼的連結部分夾入橡膠等振動吸收部件,可以進一步實現阻止振動傳遞。
另外,為了避免通過外殼而向外部的振動傳遞,可以考慮將簡單行星輪機構的環輪123不直接固定在蓋110,使兩者之間具有振動吸收部件或空間。
這樣,作為齒輪傳動馬達的整體性稍有降低,但可以在動力傳遞路徑、或在外殼間完全隔斷了減速器與簡單行星輪機構及馬達三者。結果,具體是從能夠抑制外殼的振動方面,不僅是驅動裝置自身、而且避免與安裝機械(部件)之間的共振效果也可以進一步提高。另外,這樣在將三者的外殼分斷的場合,把對齒輪傳動馬達的安裝支腿設在簡單行星輪機構的外殼,這樣能夠更進一步抑制在安裝狀態下的向安裝部件的振動傳遞,可以更加降低噪音程度。
另外,本發明的驅動裝置由於裝入T/D部,所以通過對各輪直徑的變化的組合,能夠容易地展開具有非常多種多樣減速比的驅動裝置的系列。
即,齒輪式的減速器,因為其構造上各個部件不同,經常保存多個種類的部件,在庫成本非常高,對製造商是一個大問題。但是,因為簡單行星輪機構,輪的直徑稍許再加工即可容易地無級變化,所以,對於更特殊的變速比的微調也有廣泛的適用範圍。
另外,在前述的各實施形式的驅動裝置GM1~GM6中,潤滑為脂潤滑,一般是分開而使用另外種類的脂潤滑的第1級的T/D部分和第2級以後的減速部的潤滑為共有。這樣,在低速段溫度上升小、消耗(氧化)少的脂可以潤滑補充給高速段的T/D部分。另外,關於T/D部分與齒輪式的減速器共用脂的情況,在特開平11-364225號有詳細說明。
產業上的利用可能性根據本發明的帶減速器馬達系列,利用多個簡單行星輪機構實質上構成多個中速馬達群,而且,對於同形的中速馬達,因為可以自由地選擇連結多種減速器,所以,通過發揮簡單行星輪機構的減速功能,可以將減速器側的減速比所具有的範圍設定得小些而有餘量,減速器的選定也能夠兼考慮成本而輕鬆地選擇。另外,由於在構成中速馬達的簡單行星輪機構中進行第1級的減速,可以容易地擴大帶減速器馬達的總減速比的範圍。另外,通過在簡單行星輪機構中細微地調整減速比,能夠實現減速比更豐富的變化,可以靈活而且確切地滿足使用者對減速比的要求。
另外,由於馬達與減速器之間存在簡單行星輪機構,可以將向減速器的輸入旋轉速度設置得低些,能夠大幅度減小在減速器發生的噪音·振動程度,而且因為在減速器與馬達之間傳遞的振動(具體是旋轉方向的振動以及軸向的振動)可以通過簡單行星輪機構的輪的相互接觸而吸收,所以,能夠避免減速器與馬達之間引起的複雜的共振現象,可以大幅度地減小帶減速器馬達整體的振動以及噪音的程度。
權利要求
1.一種帶減速器馬達系列,其特徵在於通過對馬達組合多種減速器,能夠選擇任意的帶減速器馬達,在這種帶減速器馬達系列中,準備有多個簡單行星輪機構,該行星輪機構具備中心輪、在該中心輪周圍滾動接觸的行星輪、該行星輪內接觸的環輪,通過在前述馬達的輸出軸周圍的蓋上選擇·連結前述多個簡單行星輪機構,可以構成多個中速馬達群,而且,在同形的中速馬達中,通過與行星輪的公轉同步的支座而可以選擇·連結前述多種減速器。
2.如權利要求1所述的帶減速器馬達系列,其特徵在於前述多個簡單行星輪機構的環輪為相同直徑,改變行星輪與中心輪的徑比,具有多種不同的變速比。
3.如權利要求1或2所述的帶減速器馬達系列,其特徵在於前述多個簡單行星輪機構對於前述馬達其結合尺寸相同,具有多種不同的框號。
4.如權利要求1~3任一項所述的帶減速器馬達系列,其特徵在於系列中包括在前述組合的可能的多種減速器中,包含由錐齒輪的正交軸齒輪減速器,而且通過該正交軸齒輪減速器與前述簡單行星輪機構,總減速比達到1/3~1/60的範圍的帶減速器馬達。
全文摘要
在帶減速器馬達的系列中,能夠靈活而且確切地滿足使用者對減速比的要求或是對減速器類型的要求,而且實現了降低噪音以及振動程度。通過對馬達組合多個種類的減速器,在能夠選擇帶有任意減速器馬達的場合,準備了多個具有中心輪(121)與行星輪(122)及環輪(123)的簡單行星輪部(120),通過在馬達的輸出軸周圍的蓋(110)選擇連結多個簡單行星輪部(120),能夠構成多個中速馬達群SMC,而且,在同形的中速馬達中,通過與行星輪(122)的公轉成分同步的支座(100)而可以選擇連結多種減速器。
文檔編號F16H57/02GK1394262SQ01803452
公開日2003年1月29日 申請日期2001年9月14日 優先權日2000年9月14日
發明者山崎德之, 峰岸清次, 為永淳, 兼光健一 申請人:住友重機械工業株式會社

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