專利名稱：齒輪裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種齒輪裝置，尤其涉及一種考慮齒輪與軸部件的嵌合形態(tài)并兼顧負(fù)載容量的増大(耐久性的提高)和小型化的提高的齒輪裝置。
背景技術(shù)：
例如，專利文獻I中公開有偏心擺動內(nèi)嚙合型齒輪裝置。如圖12及圖6 (A)所示，該齒輪裝置Go中，通過輸入軸12的旋轉(zhuǎn)使偏心體軸14旋轉(zhuǎn)，通過該偏心體軸14的旋轉(zhuǎn)經(jīng)偏心體14A、14B使外齒輪16、17偏心擺動的同時內(nèi)嚙合于內(nèi)齒輪18(的內(nèi)齒即內(nèi)輥18A)。通過該內(nèi)嚙合在外齒輪16、17與內(nèi)齒輪18之間產(chǎn)生對應(yīng)于該外齒輪16、17與內(nèi)齒輪18的齒數(shù)差(該例子中為I個)的相對旋轉(zhuǎn)，因此限制內(nèi)齒輪18或外齒輪16、17中任ー側(cè)的自轉(zhuǎn),從另ー側(cè)輸出該相對旋轉(zhuǎn)成分。在這種齒輪裝置Go中，考慮到耐久性和小型化，廣泛采用如下結(jié)構(gòu)省略配置于偏心體軸14與外齒輪16、17之間的偏心體軸承的內(nèi)外圈，并將多個滾子20、21作為滾動體直接配置于偏心體軸14與外齒輪16、17之間。另外，多個滾子20、21通過保持器22、23沿軸向(與軸平行地)沿圓周方向及軸向定位。專利文獻專利文獻I :日本特開2008-38941號公報(圖I)這種偏心擺動內(nèi)哨合型齒輪裝置中，夕卜齒輪與偏心體軸的嵌合部的壽命成為決定減速機整體壽命的重大因素。偏心體軸承(滾子)的負(fù)載容量主要由滾子的大小(直徑和長度)、滾子的數(shù)量及滾子的節(jié)圓直徑?jīng)Q定(例如，JIS B1518中，根據(jù)這些因素確定容許負(fù)載相關(guān)的計算公式)。然而，實際情況為外齒輪或內(nèi)齒輪的大小不僅在強度上壓縮至幾乎接近極限，在平衡上也無法進ー步縮小。在這種情況下，滾子的直徑或節(jié)圓的増大直接關(guān)系到齒輪裝置的半徑方向尺寸的増大。另外，滾子長度的加長直接關(guān)系到齒輪裝置的軸向大小的増大，所以不得不犧牲小型化。本發(fā)明是為了解決這種以往問題而完成的，其課題在于提供ー種合理地兼顧利用了滾子的齒輪與軸部件的嵌合結(jié)構(gòu)中的負(fù)載容量的增大(耐久性的提高)或小型化的提高的齒輪裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過如下構(gòu)成解決上述課題，即提供一種齒輪裝置，包括齒輪，具備沿軸向形成的軸插入孔；軸部件，嵌合于所述軸插入孔；多個滾動體，配置于所述齒輪和軸部件之間，并且該齒輪裝置在所述齒輪的形成有所述軸插入孔的內(nèi)周面或所述軸部件的外周面沿圓周方向形成有多個容納所述多個滾動體的凹部。本發(fā)明所涉及的齒輪及嵌合于該齒輪的軸插入孔的軸部件在其任一側(cè)在軸向上具備有容納配置于該齒輪與軸部件之間的滾子等滾動體的一部分的凹部。因此，能夠?qū)σ酝硭?dāng)然地設(shè)為“滾動接觸(線接觸或點接觸)”的軸部件與齒輪的嵌合結(jié)構(gòu)中附加“滑動接觸(面接觸)”的因素，并能夠同時獲得通過滾動體的旋轉(zhuǎn)降低滑動阻カ和通過增加凹部的內(nèi)壁面與滾動體的接觸面積來增大負(fù)載容量之類的2種作用。另外，由于在凹部內(nèi)能夠容納滾動體的一部分，并且能夠規(guī)定多個滾動體的圓周方向位置及軸向位置，因此不需要以往所必需的保持器。因此，能夠在保持器本身在圓周方向上所占的空間重新增設(shè)或配置滾動體。另外，例如滾動體為“滾子”時，能夠?qū)?yīng)保持器本身在滾子的軸向上所占的空間的量，將該滾子的軸長進一歩伸長。因此，如果能夠?qū)⒄麄€齒輪裝置的軸向長度確保為相同，則能夠相應(yīng)地增大負(fù)載容量?；蛘?，若可以是相同的負(fù)載容量，則能夠?qū)X輪裝置的軸向長度縮短相應(yīng)量。另外，對應(yīng)滾動體的一部分容納于凹部內(nèi)的量，該滾動體的一部分在齒輪或軸部件側(cè)以嵌入的狀態(tài)進行組裝，，因此若齒輪裝置的半徑方向的大小相同，則能夠通過配置更大直徑的滾動體來增加負(fù)載容量，相反地，如果將滾動體的直徑維持為相同，則能夠進ー步縮小齒輪裝置的半徑方向的大小。另外，當(dāng)在齒輪側(cè)形成凹部時，還可増大滾動體的節(jié)圓直徑。根據(jù)本發(fā)明，能夠合理地兼顧利用了滾動體的齒輪與軸部件的嵌合結(jié)構(gòu)中的負(fù)載容量的増大(耐久性的提高)和小型化的提高。


圖I是表示本發(fā)明的實施方式的一例所涉及的齒輪裝置的截面圖。圖2是沿圖I的箭頭II-II線的截面圖。圖3是箭頭III附近的部分放大截面圖。圖4是上述齒輪裝置中的外齒輪單體的主視圖。圖5是表示上述齒輪裝置用于風(fēng)カ發(fā)電裝置的偏擺驅(qū)動用途的例子的截面圖。圖6是將上述齒輪裝置的小型化的效果與以往相比并示出的圖，㈧為以往的齒 輪裝置(相當(dāng)于圖12的箭頭Va-Va的截面圖)，(B)為上述實施方式所涉及的齒輪裝置。圖7是本發(fā)明的其他實施方式的一例所涉及的齒輪裝置與圖2對應(yīng)的截面圖。圖8是表示形成凹部的變形例的部分截面圖。圖9是表示本發(fā)明的另ー其他實施方式的一例所涉及的齒輪裝置的截面圖。圖10是沿圖9的箭頭X-X線的截面圖。圖11是表示本發(fā)明的又一其他實施方式的一例所涉及的齒輪裝置的行星齒輪附近的部分截面圖。圖12是表示以往的齒輪裝置的一例的與圖I相對應(yīng)的截面圖。
具體實施例方式以下，對本發(fā)明的實施方式的一例所涉及的齒輪裝置進行詳細(xì)說明。該實施方式所涉及的齒輪裝置用于使配置于未圖示的風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)的圓筒支柱的最上部的發(fā)電單元(短艙)向水平方向旋轉(zhuǎn)，并根據(jù)風(fēng)向等改變旋轉(zhuǎn)自如地安裝于該短艙的3片風(fēng)車葉片(翼)的旋轉(zhuǎn)軸。關(guān)于安裝到風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)的形態(tài)，將在以后提及，在此，從齒輪裝置本身的結(jié)構(gòu)進行說明。圖I是本發(fā)明的實施方式的一例所涉及的齒輪裝置Gl的截面圖，圖2是沿圖I的箭頭II-II線的截面圖，圖3是箭頭III附近的部分放大截面圖，圖4是外齒輪單體的主視圖。參照圖I至圖4，該齒輪裝置Gl為串聯(lián)連結(jié)偏心擺動內(nèi)嚙合型行星齒輪機構(gòu)的輸入側(cè)減速機構(gòu)40及輸出側(cè)減速機構(gòu)42的裝置。這是因為，該齒輪裝置Gl在功能上需要1/1000 1/3000的極高的減速比。輸入側(cè)減速機構(gòu)40和輸出側(cè)減速機構(gòu)42因所處理的轉(zhuǎn)矩不同而大小不同，但在機構(gòu)學(xué)上具有大致相同的結(jié)構(gòu)。本實施方式中，在輸出側(cè)減速機構(gòu)42中應(yīng)用本發(fā)明，因此， 為方便起見，對輸出側(cè)減速機構(gòu)42進行詳細(xì)說明，省略對輸入側(cè)減速機構(gòu)40的詳細(xì)說明。輸出側(cè)減速機構(gòu)42具備與輸入側(cè)減速機構(gòu)40的輸出軸一體(兼用)的輸入軸
43。輸入軸43由自動調(diào)心滾子軸承45和滾子軸承47雙支承。輸入軸43上組裝有能夠ー體旋轉(zhuǎn)的偏心體軸44。偏心體軸44配置于該齒輪裝置Gl的半徑方向中央，并具有2個偏心體44A、44B。在偏心體44A、44B的外周沿軸向分別配置有多個滾子46、48。在多個滾子46,48的外周通過軸插入孔50A、52A嵌合有外齒輪50、52。該外齒輪50、52內(nèi)嚙合于內(nèi)齒輪54。即，該實施方式中外齒輪50、52相當(dāng)干“具備沿軸向形成的軸插入孔的齒輪”，滾子46,48相當(dāng)干“多個滾動體”，偏心體軸44相當(dāng)干“嵌合于軸插入孔的軸部件”。關(guān)于偏心體軸44、滾子46、48及外齒輪50、52的嵌合結(jié)構(gòu)，將在后面進行詳細(xì)敘述。外齒輪50、52分別具有形成于從中心01 (參照圖4)偏移的位置并沿軸向貫穿的內(nèi)銷孔50B、52B。另外，本實施方式中內(nèi)銷孔50B、52B沿圓周方向以等間隔形成，但是未必一定要為等間隔。內(nèi)銷60(與內(nèi)輥62—同)間隙配合于內(nèi)銷孔50B、52B中。外齒輪50、52的偏心相位相互偏離180度，分別內(nèi)嚙合于內(nèi)齒輪54。內(nèi)齒輪54兼作輸出側(cè)減速機構(gòu)42的局部外殼56。內(nèi)齒輪54的內(nèi)齒由圓筒狀的外銷58構(gòu)成。內(nèi)齒輪54的內(nèi)齒的數(shù)量(外銷58的數(shù)量)僅比外齒輪50、52的外齒的數(shù)量多I個。所述內(nèi)銷60壓入輸出凸緣64或與其成為一體，輸出凸緣64與輸出軸66成為ー體。另外，圖中的符號68為ー并支承多個內(nèi)銷60的內(nèi)銷支承環(huán)。該實施方式中，通過以具有厚度的部件構(gòu)成該內(nèi)銷支承環(huán)68并旋轉(zhuǎn)自如地保持在外殼70，能夠使該內(nèi)銷支承環(huán)68具有“軸承”的功能。由此，以該內(nèi)銷支承環(huán)68和輸出凸緣64雙支承內(nèi)銷60，并用該內(nèi)銷60的支承部分截斷外部徑向載荷(由于風(fēng)壓從風(fēng)車葉片側(cè)反向輸入的負(fù)載)。本實施方式中如后述那樣，偏心體軸44、滾子46、48及外齒輪50、52通過過盈配合以無間隙的狀態(tài)組裝，以具有自鎖功能，所以能夠通過該內(nèi)銷60的雙支承來截斷該外部徑向載荷對外齒輪50、52的偏心運動帶來的不良影響并且其效果較顯著。如圖5所示，齒輪裝置Gl與馬達Mo連結(jié)，通過螺栓71連同外殼70、56—起固定于短艙(旋轉(zhuǎn)自如地安裝有風(fēng)車葉片的發(fā)電單元)的外殼主體74。順便說一下，這樣較薄地形成齒輪裝置Gl的外殼70、56中螺栓71附近的壁厚度是因為能夠?qū)⒍膛摰耐鈿ぶ黧w74的剛性用作“箍”。齒輪裝置Gl的輸出軸66上連結(jié)并固定有位于風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)的未圖示的短艙中的偏擺驅(qū)動用小齒輪(用于使短艙在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的小齒輪)75。偏擺驅(qū)動用小齒輪75與(構(gòu)成偏擺軸承76的內(nèi)圈的)回轉(zhuǎn)內(nèi)齒輪77嚙合?；剞D(zhuǎn)內(nèi)齒輪77固定于風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)的未圖示的圓筒支柱側(cè)，構(gòu)成偏擺軸承76的外圈的外框部78固定于短艙的外殼主體74偵U。另外，圖5的符號79表示由制動推進器79A、偏擺制動鉗79B、制動盤79C等構(gòu)成的制動單
J Li ο接著，利用圖2至圖4，對本實施方式中的偏心體軸44、滾子46、48、外齒輪50、52的嵌合結(jié)構(gòu)進行詳細(xì)說明。在外齒輪50、52的軸插入孔50A、52A的內(nèi)周面沿軸向在圓周方向上形成有多個分別容納所述多個滾子46、48的一部分的凹部50C、52C。在該例子中形成于外齒輪50、52的(插入內(nèi)銷60的)內(nèi)銷孔50B、52B及內(nèi)銷60的數(shù)量為12個，因此將滾子46、48及凹部50C、52C的數(shù)量設(shè)為相同數(shù)量的12個。使外齒輪50的凹部50C形成于內(nèi)銷孔50B與內(nèi)銷孔50B之間的半徑方向內(nèi)側(cè)的內(nèi)周面，相同地，使外齒輪52的凹部52C形成于內(nèi)銷孔52B與內(nèi)銷孔52B之間的半徑方向內(nèi)側(cè)的內(nèi)周面。在此，如圖4所示，“內(nèi)銷孔50B (52B)與內(nèi)銷 孔50B(52B)之間的半徑方向內(nèi)側(cè)的內(nèi)周面”是指，在連結(jié)外齒輪50(52)的中心01與內(nèi)銷孔50B(52B)的中心02的線Lil上不存在滾子46 (48)的中心03。在該含意的范疇內(nèi)，更優(yōu)選為從外齒輪50(52)的中心01向內(nèi)銷孔50B(52B)拉出切線時，鄰接的內(nèi)銷孔50B(52B)的切線之間(即，特定的內(nèi)銷孔50B(52B)的切線Li2與相鄰的內(nèi)銷孔50 (52B)的切線Li3之間)存在滾子46(48)的中心03。更優(yōu)選為鄰接的切線Li2、Li3的中間存在滾子46(48)的中心03。對于這些結(jié)構(gòu)，將該各內(nèi)銷孔50B、52B與凹部50C、52C的間隔LI (參照圖2、圖4)的大小確保為具有足夠強度的同時，將凹部50C、52C盡量形成至外齒輪50、52的半徑方向外側(cè)，其結(jié)果，該結(jié)構(gòu)對盡量較大地確保滾子46、48的直徑或節(jié)圓較為有效。凹部50C、52C的內(nèi)壁面50C1、52C1的軸截面設(shè)為“圓弧”，該圓弧的直徑dl與滾子46、48的直徑(dl) —致(參照圖2)。S卩，凹部50C、52C的內(nèi)壁面50C1、52C1的整體分別與滾子46、48接觸。另外，外齒輪50的凹部50C與50C之間的凸部50D (外齒輪52的凹部52C與52C之間的凸部52D)分別發(fā)揮滾子46、48的圓周方向的定位功能。另外，關(guān)于外齒輪50、52的凹部50C、52C利用拉刀連同軸插入孔50A、52A —起進行拉伸加工并進行熱處理，之后研磨凹部50C、52C。通過在外齒輪50、52的凹部50C、52C配置滾子46、48之后向該滾子46、48的內(nèi)側(cè)插入偏心體軸44來進行組裝。此時，外齒輪50、52與偏心體軸44之間通過該凹部50C、52C及滾子46、48以過盈配合的方式彼此插入嵌合。由此，還能夠具有組裝有該齒輪裝置Gl的風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)的自鎖性。即，即使在由于疾風(fēng)等而從輸出小齒輪75側(cè)作用有外力吋，也能夠發(fā)揮齒輪裝置Gl不會因該外力而反向驅(qū)動之類的自鎖功能，因此能夠使用于對抗該外力的、例如配置于馬達Mo內(nèi)的未圖示的制動裝置小型化。另外，能夠減小該制動裝置的使用頻度或負(fù)載，因此能夠較長地保持該制動裝置的壽命。該自鎖功能例如在將本發(fā)明應(yīng)用于制動裝置的使用頻度(或使用時間)較多的風(fēng)車葉片的角度調(diào)整用齒輪裝置(所謂節(jié)距驅(qū)動用的齒輪裝置)等時尤其有效。另外，在此所說的“過盈配合”是指處于欲相互組裝的部件之間的溫度相同的條件下無法直接組裝的尺寸關(guān)系。為了在“過盈配合”的狀態(tài)下進行組裝，具體而言，通過將位于更靠外側(cè)的部件設(shè)為高溫的熱壓配合、將位于更靠內(nèi)側(cè)的部件設(shè)為低溫的冷縮配合，或者用強大的壓入力壓入嵌合的壓入等方法進行組裝。在該實施方式中，僅將偏心體軸44、滾子46、48及外齒輪50、52過盈配合，但是進ー步若經(jīng)外銷58與外齒輪50、52而通過過盈配合組裝內(nèi)齒輪54通過過盈配合組裝，則能夠具有更強カ的自鎖性。另外，符號59是用于進行滾子46、48的軸向定位的襯墊，61是墊片。接著，對該齒輪裝置Gl的作用進行說明。在該實施方式中，通過馬達Mo的旋轉(zhuǎn)，首先在輸入側(cè)減速機構(gòu)40中以與以下敘述的輸出側(cè)減速機構(gòu)42的作用相同的作用進行第I級減速。輸出側(cè)減速機構(gòu)42中，如下進行第2級減速。即，在該實施方式中，內(nèi)齒輪54與外殼56成為一體并被固定，所以若輸出側(cè)減速機構(gòu)42的輸入軸43旋轉(zhuǎn)I次，則外齒輪50、52通過偏心體軸44的偏心體44A、44B擺動I次。其結(jié)果，外齒輪50、52與內(nèi)齒輪54的嚙合位置僅偏離I個齒(齒數(shù)差量)。其結(jié)果，外齒輪50、52相對該內(nèi)齒輪54僅相對旋轉(zhuǎn)(向與偏心體軸44的旋轉(zhuǎn)相反的方向自轉(zhuǎn))相當(dāng)于該齒數(shù)差的角度。外齒輪50、52相對該內(nèi)齒輪54的相對旋轉(zhuǎn)(自轉(zhuǎn))通過所述內(nèi)銷孔50B、52B與內(nèi)銷60 (及內(nèi)輥62)的間隙嵌合 而從輸出凸緣64取出。輸出凸緣法蘭64的旋轉(zhuǎn)傳遞至與該輸出凸緣64成為一體的輸出軸66。如圖5所示，輸出軸66上連結(jié)并固定有風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)的偏擺驅(qū)動用小齒輪75。偏擺驅(qū)動用小齒輪75與(構(gòu)成偏擺軸承76的內(nèi)圈的)回轉(zhuǎn)內(nèi)齒輪77嚙合。因此，通過馬達Mo使齒輪裝置Gl的輸出軸66旋轉(zhuǎn)，從而能夠通過偏擺驅(qū)動用小齒輪75與回轉(zhuǎn)內(nèi)齒輪77的嚙合使整個短艙在水平面內(nèi)回轉(zhuǎn)。其結(jié)果，能夠?qū)⒍膛摮蛩Ｍ姆较?例如迎風(fēng)的方向)，井能夠有效地承受風(fēng)壓。在此，參照圖6對該齒輪裝置Gl中的偏心體軸44、滾子46、48及外齒輪50、52的嵌合部分的作用進行詳細(xì)說明。圖6⑷表示圖12所示的以往的齒輪裝置Go的截面，圖6(B)(與圖2同樣地)表示該實施方式的齒輪裝置Gl的截面。為了便于理解，并為了方便起見，滾子46、48(20、21)和外齒輪50、52(16、17)以外的部件設(shè)為全部相同。該實施方式所涉及的齒輪裝置Gl中，在外齒輪50、52的軸插入孔50A、52A的內(nèi)周面沿軸向在圓周方向上形成有多個分別容納多個滾子46、48的一部分的凹部50C、52C。因此，能夠?qū)谝酝臐L子20、21而設(shè)為“滾動接觸(線接觸)”的偏心體軸14與外齒輪16、17的嵌合，附加“滑動接觸(面接觸)”的因素。由于滾子46、48旋轉(zhuǎn)，所以能夠比簡單的滑動軸承更加降低滑動阻力，并且能夠比以往更顯著地増大該滾子46、48與凹部50C、52C的內(nèi)壁面50C1、52C1的接觸面積，能夠?qū)?yīng)該量(在將齒輪裝置Gl (Go)的半徑方向的大小GLl (GLo)維持成相同的狀態(tài)下)増大負(fù)載容量。當(dāng)為風(fēng)カ發(fā)電的偏擺驅(qū)動用的齒輪裝置時，由于在設(shè)置或更換時處于離地面非常高的位置且需搬運至僅確保有狹窄空間的短艙，因此齒輪裝置的小型化、輕質(zhì)性為重要因素。另ー方面理所當(dāng)然地，想要提高相對于自然對象的(預(yù)料不到的大小的)負(fù)載的耐久性的要求也強烈。本實施方式中，有(輸出側(cè)減速機構(gòu)42的)偏心體軸44在輸入側(cè)減速機構(gòu)40中已經(jīng)被大幅減速(轉(zhuǎn)速較低但是轉(zhuǎn)矩較大)之類的情況，因此通過導(dǎo)入面接觸這一技術(shù)而能夠在維持小型化、輕質(zhì)性的同時增大可容許的負(fù)載容量之類的優(yōu)點極大。另外，在本實施方式中，在輸入側(cè)減速機構(gòu)40中未使用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，僅在輸出側(cè)減速機構(gòu)42中使用本申請發(fā)明的結(jié)構(gòu)。這是因為，在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，由于滾子46、48與凹部50C、52C的滑動接觸，因此優(yōu)選在低速的部分中使用。例如，在本實施方式中，馬達的轉(zhuǎn)速為1200rpm、輸入側(cè)減速機構(gòu)40的減速比為30，因此偏心體軸44的轉(zhuǎn)速成為40rpm。另外，本實施方式中的輸出側(cè)減速機構(gòu)42的減速比為43 (外齒輪50、52的齒數(shù)為43，與內(nèi)齒輪54的齒數(shù)差為1)，所以外齒輪50、52的自轉(zhuǎn)速度(輸出軸66的轉(zhuǎn)速)慢出lrpm。S卩，外齒輪50、52與偏心體軸(軸部件)44的相對轉(zhuǎn)速為42rpm左右。本發(fā)明中，按照以上方式，使用于齒輪與軸部件的相對轉(zhuǎn)速小于IOOrpm的部位,則能夠更有效地發(fā)揮其真正價值。另外，凹部50C、52C中容納有滾子46、48的一部分，因此不需要以往為了規(guī)定多個滾子46、48的圓周方向位置及軸向位置所必需的保持器22、23。并且，能夠?qū)?yīng)滾子46、48的一部分容納于凹部50C、52C內(nèi)的量使?jié)L子46、48的一部分以進入外齒輪50、52的狀態(tài)進行組裝。因此，能夠?qū)X輪裝置Gl (Go)的半徑方向的大小GLl (GLo)維持為相同的同時，將保持器22、23本身在圓周方向上所占的空間用于滾子46、48的“直徑的増大(d0 — dl) ”，在這點上，也能夠可靠地増大負(fù)載容量(假如，可以是相同的負(fù)載容量，則能夠使齒輪裝置Gl的半徑方向的大小小于齒輪裝置Go)。并且,在本實施方式中，由于外齒輪50、52側(cè)形成 有凹部50C、52C，所以也能夠加大滾子46、48的節(jié)圓d4(d3 — d4)。除此之外，從圖12與圖1(或者圖3)的比較中可知，能夠?qū)⒁酝３制?2、23本身在滾子20、21的軸向上所占的空間量用于滾子46、48的“軸長的増大”，在這點上也能夠可靠地增大負(fù)載容量(假如，可以是相同的負(fù)載容量，則能夠?qū)X輪裝置Gl的軸向長度(GLl)比齒輪裝置Go的軸向長度GLo縮短相應(yīng)量。另外，該實施方式中，將內(nèi)銷60的數(shù)量和凹部50C、52C的數(shù)量設(shè)為相同數(shù)量，并且多個凹部50C、52C分別形成于外齒輪50、52的靠內(nèi)銷孔50B彼此之間、52B彼此之間的半徑方向內(nèi)側(cè)的內(nèi)周面，所以即使加大滾子46、48的直徑及節(jié)圓d4，也可較大地確保(在外齒輪50,52的強度上易變得有限的)凹部50C、52C與內(nèi)銷孔50B、52B之間的距離LI。另外，該實施方式中，將內(nèi)銷60的數(shù)量與凹部50C、52C的數(shù)量設(shè)為相同數(shù)量(均為12個)，與全部各內(nèi)銷孔50B之間、52B之間對應(yīng)地分別配置滾子46、48，但是根據(jù)用途，也可使?jié)L子46、48的數(shù)量小于內(nèi)銷60的數(shù)量。但是，此時，并非將凹部50C、52C的形成位置單純地均等配置在圓周方向上，而是始終形成于外齒輪50、52的內(nèi)銷孔50B彼此之間、52B彼此之間的半徑方向內(nèi)側(cè)的內(nèi)周面即可。另外，相反地，內(nèi)銷孔的數(shù)量也可少于滾子的數(shù)量。此時，將2個以上的凹部形成于內(nèi)銷孔彼此之間的半徑方向內(nèi)側(cè)的內(nèi)周面即可。以下，對本發(fā)明的其他變更進行說明。在上述實施方式中，在外齒輪側(cè)形成凹部，但是在本發(fā)明中，也可在軸部件側(cè)形成凹部。圖7中示出其一例。圖7所示的實施方式中，凹部144C形成于偏心體軸(軸部件)144。該實施方式中，凹部144C之間的凸部144D發(fā)揮滾子146(148)的定位功能。另夕卜，在該實施方式中外齒輪150(152)中未形成有凹部。通過這種結(jié)構(gòu)，也能夠獲得與上述作用效果大致相同的作用效果。不限于該實施方式，在本發(fā)明中，滾子以與軸部件或齒輪的任ー側(cè)(形成凹部的ー側(cè))相同的速度以軸部件為中心進行公轉(zhuǎn)。因此，更有效地旋轉(zhuǎn)該滾子成為重要的設(shè)計要點。在該軸部件形成凹部的變更具有滾子與軸部件側(cè)的接觸阻力(相對于滾子與齒輪側(cè)的接觸阻力)進ー步變大之類的趨勢，因此有時根據(jù)齒輪與軸部件的相對轉(zhuǎn)速的情況而更加輕松地找出進一步有效地旋轉(zhuǎn)滾子的設(shè)計要點。
圖7所涉及的實施方式的其他結(jié)構(gòu)與之前的實施方式相同，因此只對在圖中相同或具有相同功能的部位附加后兩位數(shù)字相同的符號，省略重復(fù)說明。接著，在上述實施方式中，形成直徑(dl)與滾子46、48的直徑dl相同的圓弧形狀的凹部50C、52C，凹部50C、52C的內(nèi)壁面50C1、52C1的整體與滾子46、48接觸，但是本發(fā)明中的凹部的形成形狀并不限定于該例子，例如，也可設(shè)為只有凹部的內(nèi)壁面的一部分與滾子接觸的構(gòu)成。將該例子示于圖8。圖8 (A)是構(gòu)成為將齒輪GlO的凹部ClO的軸截面形狀設(shè)為橢圓且僅在開ロ部Cll、C12附近的2個位置處與滾子RlO接觸的圖。該結(jié)構(gòu)中，凹部ClO與滾子RlO的接觸面積比之前的圖I至圖5的實施方式所涉及的結(jié)構(gòu)減少，并且，雖然有少許制造誤差，但滾子RlO相對凹部ClO的容納更加穩(wěn)定。圖8 (B)是在齒輪G20的凹部C20中進ー步形成作為 多個凹部的凹部C21、C22并間歇性地減少與滾子R20的接觸部分的圖。能夠獲得上述圖I至圖5的實施方式所涉及的結(jié)構(gòu)與圖8(A)的結(jié)構(gòu)的中間的作用效果。圖8(C)是比滾子R30的直徑d4略大地形成齒輪G30的凹部C30的圓弧的直徑d3的圖。該結(jié)構(gòu)能夠進ー步減小凹部C30與滾子R30的接觸面積，并且還能夠獲得軸部件SlO相對齒輪G30的自動調(diào)心效果，因此能夠進ー步提高旋轉(zhuǎn)的圓滑性。另外，該圖8(C)的例子，與(A)、(B)的例子相比，凹部C30與滾子R30的接觸更接近線接觸，但是(包括該圖8(C)的例子在內(nèi))本發(fā)明所涉及的凹部中，凹部與滾子的接觸在軸截面上從“凸與凸的接觸”變成“凸與凹的接觸”，所以(即使假設(shè)成為接近線接觸的狀態(tài))接觸部的損傷(也比以往的凸與凸的接觸)很少。另外，該圖8(C)的例子還可獲得易找出(輕松調(diào)整)滾子能夠有效地旋轉(zhuǎn)的設(shè)計要點之類的設(shè)計上的優(yōu)點。這樣，本發(fā)明的凹部的形成形狀可考慮齒輪裝置的用途、齒輪和軸部件的材料或相對轉(zhuǎn)速、期望獲得的耐久性或旋轉(zhuǎn)的圓滑性等來適當(dāng)?shù)貨Q定。另外，上述實施方式中，具有偏心體軸存在于齒輪裝置的半徑方向中央的偏心擺動內(nèi)嚙合型行星齒輪機構(gòu)，但是作為應(yīng)用本發(fā)明的齒輪裝置不限于該結(jié)構(gòu)的齒輪裝置。例如，如圖9及圖10所示，本發(fā)明還可應(yīng)用于如多個偏心體軸(軸部件)貫穿外齒輪(齒輪)的結(jié)構(gòu)的齒輪裝置G2。由于該行星齒輪機構(gòu)本身的基本結(jié)構(gòu)是眾所周知的，所以只進行簡單的說明。若(輸出側(cè)減速機構(gòu)的)輸入軸80旋轉(zhuǎn)，則4條偏心體軸84通過傳動齒輪82、83同時減速旋轉(zhuǎn)。其結(jié)果，一體安裝于各個偏心體軸84的偏心體84A彼此及84B彼此以相同相位旋轉(zhuǎn)，外齒輪90、92通過滾子86、88與內(nèi)齒輪94內(nèi)接的同時擺動旋轉(zhuǎn)。內(nèi)齒輪94處于與外殼96成為一體并固定的狀態(tài)，所以若外齒輪90、92擺動旋轉(zhuǎn)，則產(chǎn)生該外齒輪90、92與作為內(nèi)齒輪94的內(nèi)齒的銷94P的嚙合位置依次移動的現(xiàn)象。此時,外齒輪90、92的齒數(shù)比內(nèi)齒輪94的齒數(shù)僅少少許,所以通過該嚙合位置的移動，外齒輪90、92的相位相對處于固定狀態(tài)的內(nèi)齒輪94僅偏離(自轉(zhuǎn))相當(dāng)于齒數(shù)差的量。因此，偏心體軸84以相當(dāng)于該自轉(zhuǎn)成分的速度圍繞齒輪裝置G2的軸心公轉(zhuǎn)，支承該偏心體軸84的第I、第2輪架96、98成為一體并以相當(dāng)于該公轉(zhuǎn)速度的速度旋轉(zhuǎn)。在該實施方式所涉及的齒輪裝置G2中，有關(guān)作為齒輪的外齒輪90、92、作為軸部件的偏心體軸84及在外齒輪90、92與偏心體軸84的偏心體84A、84B之間沿軸向在圓周方向上配置的多個滾子86、88，通過在外齒輪90、92(上形成且嵌合有所述偏心體軸84的軸插入孔的內(nèi)周)形成凹部90C、92C，也能夠取得與之前的實施方式完全相同的結(jié)構(gòu)，井能夠獲得相同的作用效果。另外，如圖11所示，本發(fā)明具備作為本發(fā)明的齒輪的行星齒輪100、作為將該行星齒輪100支承為旋轉(zhuǎn)自如的軸部件的輪架銷102、在行星齒輪100與輪架銷102之間沿軸向在圓周方向上配置的多個滾子104，并進ー步具備太陽齒輪及內(nèi)齒輪(均省略圖示)，由此也能夠應(yīng)用于由行星齒輪100、太陽齒輪及內(nèi)齒輪構(gòu)成簡單行星齒輪機構(gòu)的齒輪裝置G3。另外，由于簡單行星齒輪機構(gòu)本身是眾所周知的，所以省略詳細(xì)說明。另外，此時，也可構(gòu)成為行星齒輪100 (上形成且嵌合有所述輪架銷102的軸插入孔的內(nèi)周面上形成)的凹部100A分別形成于該行星齒輪100的齒部100B的半徑方向內(nèi)側(cè)。如圖11所示，更優(yōu)選為，形成于齒部100B中的圓周方向中央位置(附近)的半徑方向內(nèi)側(cè) 即可。由此，能夠較大地確保凹部100A與行星齒輪100的齒根100C的距離L2，井能夠組裝大于相應(yīng)量(或大于節(jié)圓)的滾子104。這樣，本發(fā)明可應(yīng)用于各種齒輪裝置。也可以是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的節(jié)距驅(qū)動用的用途，另外不限定在風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)的齒輪裝置的用途。另外，之前的實施方式中，對通過用拉刀進行拉伸加工來形成凹部的例子進行了說明，但是本發(fā)明所涉及的凹部的形成方法不限于此。例如，可在成為齒輪的部件的中央附近沿圓周方向形成多個圓形的孔(之后成為凹部的一部分的孔)，并研磨該圓形孔，之后，在成為齒輪的部件的中央形成直徑類似切開各圓形孔的一部分的軸插入孔。由此，圓形孔的一部分能夠?qū)⑼ㄟ^軸插入孔切開而殘留的部分用作凹部。當(dāng)為該形成方法時，可實現(xiàn)基于圓形孔的刃ロ修磨加工或拋光加工的制造來代替之前的例子中的凹部的內(nèi)壁面的研磨，能夠(比之前的例子中的研磨)更加提高表面粗糙度。并且，在上述實施方式的凹部中，凹部(50C)的節(jié)圓直徑(滾子的節(jié)圓直徑)小于凸部(50D)的直徑，但是為之后形成上述齒輪中央的軸插入孔的方法時，還可制造使凹部的節(jié)圓直徑(滾子的節(jié)圓直徑)大于凸部的直徑的結(jié)構(gòu)。另外，本發(fā)明的滾動體未必一定要是“滾子”，也可以是“球”等滾動體。エ業(yè)可利用性本發(fā)明能夠應(yīng)用的“齒輪”的結(jié)構(gòu)并沒有特別限定，可應(yīng)用于擺動內(nèi)嚙合型外齒輪中，簡單行星齒輪機構(gòu)的漸開線齒輪中，或者可進ー步應(yīng)用于其他結(jié)構(gòu)的齒輪裝置的齒輪中。對于內(nèi)齒輪擺動型的擺動內(nèi)嚙合型齒輪裝置，還可應(yīng)用于內(nèi)齒輪。2009年12月2日申請的日本專利申請2009-274773號的說明書、附圖及權(quán)利要求中的公開內(nèi)容，其全部內(nèi)容通過參照援用于本說明書中。符號的說明Gl-齒輪裝置，44-偏心體軸(軸部件)，44A、44B_偏心體，46、48_滾子(滾動體)，50,52-外齒輪，50A、52A-軸插入孔，50B、52B_內(nèi)銷孔，50C、52C_凹部，50CU52C1-內(nèi)壁面，50D、52D-凸部，54-內(nèi)齒輪，60-內(nèi)銷。
權(quán)利要求
1.一種齒輪裝置，其特征在于，具備 齒輪，具備沿軸向形成的軸插入孔； 軸部件，嵌合于所述軸插入孔 '及 多個滾動體，配置于所述齒輪與軸部件之間，并且 在所述齒輪的形成有所述軸插入孔的內(nèi)周面或所述軸部件的外周面，沿圓周方向形成有多個用于容納所述多個滾動體的凹部。
2.如權(quán)利要求I所述的齒輪裝置，其特征在于， 所述凹部形成于所述齒輪的形成有所述軸插入孔的內(nèi)周面。
3.如權(quán)利要求2所述的齒輪裝置，其特征在于， 該齒輪裝置具備作為所述齒輪的外齒輪、作為具備偏心體的所述軸部件的偏心體軸、配置于所述外齒輪與所述偏心體軸的偏心體之間的多個滾動體及所述外齒輪所內(nèi)嚙合的內(nèi)齒輪， 并構(gòu)成通過所述偏心體軸的偏心體、滾動體及凹部使所述外齒輪偏心擺動的同時使該外齒輪與所述內(nèi)齒輪內(nèi)嚙合的偏心擺動內(nèi)嚙合型行星齒輪機構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的齒輪裝置，其特征在于， 進一步具備貫穿所述外齒輪的多個內(nèi)銷，并且所述外齒輪在從該外齒輪的中心偏移的位置具備使該多個內(nèi)銷分別插入的多個內(nèi)銷孔， 所述偏心體軸配置于該齒輪裝置的半徑方向中央，并且所述軸插入孔形成于所述外齒輪的半徑方向中央， 所述多個凹部的每一個在所述內(nèi)銷孔與內(nèi)銷孔之間的半徑方向內(nèi)側(cè)形成于所述齒輪的形成有所述軸插入孔的內(nèi)周面。
5.如權(quán)利要求4所述的齒輪裝置，其特征在于， 所述內(nèi)銷的數(shù)量與所述凹部的數(shù)量相同。
6.如權(quán)利要求I所述的齒輪裝置，其特征在于， 該齒輪裝置具備作為所述齒輪的行星齒輪；輪架銷，作為將該行星齒輪支承為旋轉(zhuǎn)自如的所述軸部件；配置于所述行星齒輪和所述輪架銷之間的多個滾動體，該齒輪裝置還具備與所述行星齒輪嚙合的太陽齒輪及內(nèi)齒輪， 以所述行星齒輪、太陽齒輪及內(nèi)齒輪構(gòu)成簡單行星齒輪機構(gòu)。
7.如權(quán)利要求6所述的齒輪裝置，其特征在于， 每一個所述凹部形成于所述行星齒輪的齒部的半徑方向內(nèi)側(cè)。
8.如權(quán)利要求I至7中任一項所述的齒輪裝置，其特征在于， 僅所述凹部的內(nèi)壁面的一部分與所述滾動體接觸。
9.如權(quán)利要求I至8中任一項所述的齒輪裝置，其特征在于， 所述凹部與凹部之間的凸部具有所述滾動體的圓周方向的定位功能。
10.如權(quán)利要求I至9中任一項所述的齒輪裝置，其特征在于， 所述齒輪與所述軸部件通過所述凹部及滾動體以過盈配合進行嵌合。
11.如權(quán)利要求3所述的齒輪裝置，其特征在于， 構(gòu)成所述擺動內(nèi)嚙合齒輪機構(gòu)的所述偏心體軸、外齒輪及內(nèi)齒輪，包括所述外齒輪的凹部及滾動體的接觸部分在內(nèi)，以過盈配合進行組裝而形成齒輪裝置，該齒輪裝置為自然能量的回收裝置的驅(qū)動部中使用的齒輪裝置 。
全文摘要
本發(fā)明提供一種齒輪裝置，其合理地兼顧利用滾動體的齒輪與軸部件的嵌合結(jié)構(gòu)中的耐久性的提高(負(fù)載容量的增大)和小型化的提高。本發(fā)明的齒輪裝置具備外齒輪(50、52)，其具備沿軸向形成的軸插入孔(50A、52A)；偏心體軸(44)，其作為嵌合于所述軸插入孔(50A、52A)的軸部件；及多個滾子(滾動體)(46、48)，沿軸向在圓周方向上配置于外齒輪(50、52)與偏心體軸(44)之間，并且本發(fā)明的齒輪裝置在所述外齒輪(50、52)的軸插入孔(50A、52A)的內(nèi)周面(或偏心體軸(44)的外周面)沿圓周方向形成有多個分別容納多個滾子(46、48)的凹部(50C、52C)。
文檔編號F16H1/32GK102667238SQ20108005109
公開日2012年9月12日 申請日期2010年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月2日
發(fā)明者峯岸清次, 阿部瞬 申請人:住友重機械工業(yè)株式會社