專利名稱：行星齒輪機(jī)構(gòu)及使用它的電動(dòng)閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有太陽(yáng)齒輪、行星齒輪、固定內(nèi)齒輪及轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)齒輪的行星齒輪機(jī)構(gòu)、以及使用它進(jìn)行空調(diào)機(jī)的制冷劑流量控制用等的電動(dòng)閥。
背景技術(shù)：
以往，通過電動(dòng)機(jī)進(jìn)行閥的開閉的所謂電動(dòng)閥是一種構(gòu)成為將轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)直接傳遞給螺旋機(jī)構(gòu)進(jìn)行閥的開閉的電動(dòng)閥，不過，還提出了一種構(gòu)成為使轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)通過減速機(jī)構(gòu)減速后傳遞給螺旋機(jī)構(gòu)的電動(dòng)閥，在這種形式的電動(dòng)閥中，因?yàn)檗D(zhuǎn)子的每單位旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩變大，所以在負(fù)荷較大的情況下也能夠使用，而且能夠提高每驅(qū)動(dòng)脈沖的閥開度的分解度。本申請(qǐng)人提出一種如下的使電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)通過減速機(jī)構(gòu)減速后傳遞的形式的電動(dòng)閥通過行星齒輪式減速機(jī)構(gòu)變換成閥的開閉動(dòng)作，將行星齒輪式減速機(jī)構(gòu)所用的齒輪的模數(shù)、減速比、從行星齒輪式減速機(jī)構(gòu)獲取輸出旋轉(zhuǎn)的輸出內(nèi)齒輪的齒根圓直徑的關(guān)系設(shè)定在一定范圍，由此，使作為構(gòu)成行星齒輪式減速機(jī)構(gòu)的要素的各齒輪的尺寸范圍處于良好的平衡，在作為決定電動(dòng)閥的外徑的要素的電機(jī)的轉(zhuǎn)子內(nèi)容納具有高減速比的行星齒輪式減速機(jī)構(gòu)，在被減速的輸出中得到較大的轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)小型化(專利文獻(xiàn)1、2)。專利文獻(xiàn)1或?qū)＠墨I(xiàn)2所述的電動(dòng)閥，其具有內(nèi)部形成有閥室的閥本體；形成于閥室的壁面的一部分的閥座；配置為可以開閉形成于閥座的開口的閥芯；使閥芯與開口接觸、分離的閥桿；安裝于閥本體、在與閥本體之間劃分形成空間的圓筒狀的殼體；安裝于該殼體的外周部的電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁裝置(定子)；可自由旋轉(zhuǎn)地支撐在殼體的內(nèi)部、由勵(lì)磁裝置驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的永磁型的轉(zhuǎn)子組裝體；將從3K型奇異行星齒輪式的減速機(jī)構(gòu)輸出的輸出旋轉(zhuǎn)傳遞給閥桿而轉(zhuǎn)換成閥芯相對(duì)于閥座的接觸、分離動(dòng)作的螺旋機(jī)構(gòu)部，該電動(dòng)閥構(gòu)成為使轉(zhuǎn)子組裝體和行星齒輪式減速機(jī)構(gòu)配置在由閥本體和殼體劃分形成的空間內(nèi)。在圖4 圖6中表示應(yīng)用了上述現(xiàn)有的行星齒輪式減速機(jī)構(gòu)的電動(dòng)閥的一例。圖 4是表示現(xiàn)有的電動(dòng)閥的一例的整體縱截面圖，圖5是將圖4表示的電動(dòng)閥所使用的行星齒輪式減速機(jī)構(gòu)局部剖切表示的立體圖，圖6是圖5表示的行星齒輪式減速機(jī)構(gòu)的分解圖。 整體用符號(hào)100表示的電動(dòng)閥包括通過勵(lì)磁功能發(fā)揮作用，具有由定子2和轉(zhuǎn)子組裝體8 構(gòu)成的電機(jī)的驅(qū)動(dòng)部Ia ；輸入由該驅(qū)動(dòng)部Ia產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力，進(jìn)行齒輪減速并輸出減速后的旋轉(zhuǎn)的齒輪減速機(jī)部Ib ；使從該齒輪減速機(jī)部Ib輸出的減速旋轉(zhuǎn)通過螺旋作用變換成螺旋軸方向的位移而輸出的進(jìn)給螺旋機(jī)構(gòu)部lc。符號(hào)30為有頂圓筒狀的殼體，該殼體通過承載部件68固定安裝在閥本體10，作為氣密容器，驅(qū)動(dòng)部Ia具有配設(shè)在殼體30的外周部、且通過卷繞于線圈骨架的線圈140與樹脂鑄型成一體而構(gòu)成的電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁裝置，即定子2 ；在殼體30的內(nèi)部被支撐為可自由旋轉(zhuǎn)、且由定子2驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的永磁型轉(zhuǎn)子組裝體8。定子2與轉(zhuǎn)子組裝體8構(gòu)成作為電動(dòng)機(jī)一例的步進(jìn)電機(jī)。定子2通過由板簧形成的安裝用金屬部件180嵌裝為可以相對(duì)于殼體30自由裝
3卸。在該例子中，定子2通過使形成于殼體30的突起102彈性嵌合到形成于安裝用金屬部件180的孔穴182來定位。為了定子2的勵(lì)磁，通過端子141及導(dǎo)線142從外部電源對(duì)線圈140供電。關(guān)于閥本體10，其內(nèi)部形成閥室14，且其底部15形成有向閥本體10的底面開口的孔口 16。閥本體10上固定安裝有與閥室14的側(cè)面連通的配管22、以及與孔口 16 的下端連通的配管20。齒輪減速機(jī)部Ib由對(duì)轉(zhuǎn)子組裝體8的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行減速的行星齒輪式減速機(jī)構(gòu)(以下，簡(jiǎn)稱“減速機(jī)構(gòu)” )40構(gòu)成。減速機(jī)構(gòu)40具有與轉(zhuǎn)子組裝體8 一體的太陽(yáng)齒輪41 ；由例如塑料經(jīng)過成形加工而形成的支架42支撐為可自由旋轉(zhuǎn)、且與太陽(yáng)齒輪41嚙合的多個(gè)縱向長(zhǎng)的行星齒輪43;與太陽(yáng)齒輪同心配置，相對(duì)于閥本體10固定支撐且與各行星齒輪43 的一部分(上側(cè)部分)嚙合的環(huán)形齒輪44;形成為有底圓筒狀、在內(nèi)周形成有齒數(shù)與環(huán)形齒輪44的齒數(shù)稍許不同的內(nèi)齒(即，與環(huán)形齒輪44呈錯(cuò)位關(guān)系)的輸出內(nèi)齒輪45。各行星齒輪43與環(huán)形齒輪44嚙合，且一部分(下側(cè)部分)與輸出內(nèi)齒輪45嚙合。通過減速機(jī)構(gòu)40減速后的轉(zhuǎn)子組裝體8的旋轉(zhuǎn)通過輸出齒輪45傳遞到進(jìn)給螺旋機(jī)構(gòu)Ic的輸出軸 (驅(qū)動(dòng)軸)46。轉(zhuǎn)子組裝體8用含有磁性材料的塑料材料使作為周壁的筒體202與配設(shè)于中央的太陽(yáng)齒輪部件204—體成形為有頂筒狀，其通過縱向貫通太陽(yáng)齒輪部件204的軸201 可自由旋轉(zhuǎn)地配設(shè)在殼體30內(nèi)部。太陽(yáng)齒輪41形成于在太陽(yáng)齒輪部件204的中心延伸的輪轂的外周。環(huán)形齒輪44為成形加工例如塑料而制作的環(huán)狀的齒輪，其固定安裝在齒輪箱 220的上部，該齒輪箱220為下部嵌合于閥本體10的上部的圓筒狀的部件。根據(jù)這種構(gòu)成，當(dāng)輸入了電動(dòng)機(jī)的輸出旋轉(zhuǎn)的太陽(yáng)齒輪41自轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)時(shí)，與太陽(yáng)齒輪41及環(huán)形齒輪44嚙合的行星齒輪43 —邊自轉(zhuǎn)一邊繞太陽(yáng)齒輪41公轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)。因?yàn)樾行驱X輪43與輸出內(nèi)齒輪45嚙合，且內(nèi)齒輪45和環(huán)形齒輪44的關(guān)系為錯(cuò)位關(guān)系，因此，通過行星齒輪43的這種旋轉(zhuǎn)，使得輸出內(nèi)齒輪45根據(jù)錯(cuò)位的程度(齒數(shù)差)相對(duì)于環(huán)形齒輪 44以例如50比1左右的相對(duì)很高的減速比進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。行星齒輪43與具有錯(cuò)位關(guān)系的環(huán)形齒輪44和輸出內(nèi)齒輪45嚙合的行星齒輪機(jī)構(gòu)被稱為奇異行星齒輪機(jī)構(gòu)。進(jìn)給螺旋機(jī)構(gòu)Ic具有筒狀軸承50、螺旋軸52及球體65。關(guān)于筒狀軸承50，其下端部嵌入到閥本體10內(nèi)，相對(duì)于閥本體10的臺(tái)階部64，在經(jīng)由彈簧承接主體74的上側(cè)凸緣部75被支撐的狀態(tài)下利用沖壓加工等方式安裝成不能從閥本體10脫離。筒狀軸承50 用其上端面從下側(cè)支撐減速機(jī)構(gòu)40的輸出內(nèi)齒輪45，在筒狀軸承50的中空上部插入有減速機(jī)構(gòu)40的輸出軸46。形成于筒狀軸承50的中空下部的陰螺紋部51上螺合有形成于螺旋軸52的外周的陽(yáng)螺紋部53。此外，設(shè)置于螺旋軸52的作為平驅(qū)動(dòng)部的凸部M插入到形成于減速機(jī)構(gòu)40的輸出軸46的下端部的狹縫狀的凹部55，將輸出軸46的旋轉(zhuǎn)傳遞到螺旋軸52。螺旋軸52的下端形成有凹部，球體65以嵌入該凹部的狀態(tài)固定安裝在螺旋軸52。 螺旋軸52的旋轉(zhuǎn)通過與筒狀軸承50間的螺旋作用變換成軸向的移動(dòng)，通過球體65及球體承載部件66向閥軸60側(cè)傳遞。此外，還可以構(gòu)成為在螺旋軸52設(shè)置凹部，將插入到凹部的凸部設(shè)置在輸出軸46。在進(jìn)給螺旋機(jī)構(gòu)Ic中，為了消除在使螺旋軸52向開閥方向移動(dòng)時(shí)陰螺紋部51與陽(yáng)螺紋部53間的間隙，在閥本體10上設(shè)有使閥軸60向開閥方向施力的螺旋彈簧70。為了支撐螺旋彈簧70，在閥室12配設(shè)有金屬制的有底筒狀的彈簧承載件73 (彈簧包覆部件)。 該彈簧承載件73具有包覆閥軸60的除了下端部的外周面的筒狀的周壁74 ；在其上端形成為向外側(cè)彎曲的形式的上側(cè)凸緣部(向外凸出的凸緣部)75 ；在周壁74的下端形成為向內(nèi)側(cè)彎曲且殘留有可以使閥軸60貫通的孔洞77的下側(cè)凸緣部(向內(nèi)凸出的凸緣部)76; 從下側(cè)法蘭部76向更頂端側(cè)延伸、引導(dǎo)閥軸60的導(dǎo)向部78。螺旋彈簧70的上端部抵接在閥軸60的大徑部67、其下端部抵接在彈簧承載件73的下側(cè)凸緣部76，由此被支撐為呈壓縮狀態(tài)。周壁74的上側(cè)凸緣部75夾在閥本體10的形成于閥孔63的下端的臺(tái)階部64、與安裝在閥孔63的筒狀軸承50的下端部之間而固定。利用在彈簧承載件73中保持為壓縮狀態(tài)的螺旋彈簧70的彈簧力，閥軸60始終被向開閥方向(螺旋機(jī)構(gòu)部Ic的方向)施力，當(dāng)利用來自進(jìn)給螺旋機(jī)構(gòu)Ic的力向閉閥方向按壓閥軸60時(shí)，克服螺旋彈簧70的彈簧力而使閥軸60下降，使形成于閥軸60的頂端的閥芯61著落到閥座62而關(guān)閉孔口 16。螺旋軸52能夠相對(duì)于轉(zhuǎn)子組裝體8的旋轉(zhuǎn)以微小的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，響應(yīng)該旋轉(zhuǎn)的螺旋軸52的軸向位移能夠以微小位移進(jìn)行控制，所以閥軸60的與閥座62對(duì)應(yīng)的位置可以通過齒輪減速部Ib以較高的分解度定位，對(duì)于閥芯61與孔口 16 間的流路面積能夠進(jìn)行高精度控制，能夠高精度地調(diào)節(jié)通過的制冷劑流量。即，達(dá)到分解度較高的閥開度控制。當(dāng)使進(jìn)給螺旋機(jī)構(gòu)Ic向開閥方向動(dòng)作時(shí)，通過螺旋彈簧70的彈簧力， 閥軸60隨螺旋軸52的上升而移動(dòng)。圖4所示的電動(dòng)閥構(gòu)成為通過彈簧承載件73的導(dǎo)向部78內(nèi)側(cè)(孔洞77)與閥軸60間的微小間隙、以及適當(dāng)?shù)卦O(shè)置在閥本體10及筒狀軸承50等的間隙，向殼體30內(nèi)導(dǎo)入制冷劑。彈簧承載件73的導(dǎo)向部78與閥軸60間的微小間隙具有防止制冷劑可能含有的雜質(zhì)侵入到殼體30內(nèi)的作用。這里，若使齒輪的模數(shù)為例如0. 2 0. 4，使行星齒輪式減速機(jī)構(gòu)的環(huán)形齒輪的齒根圓直徑為例如直徑15mm以下，則由行星齒輪式減速機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的減速比也會(huì)達(dá)到30 100。關(guān)于模數(shù)以及環(huán)形齒輪的直徑，通過對(duì)它們的數(shù)值范圍進(jìn)行選擇，能夠得到制造不太難，軸向的長(zhǎng)度及直徑都充分小型化、且具有較大減速比的電動(dòng)閥。但是，這些專利文獻(xiàn)所公開的電動(dòng)閥如同一專利文獻(xiàn)所述，奇異行星齒輪減速裝置的減速比由各齒輪的齒數(shù)來自然決定。此外，上述齒輪在該構(gòu)成的基礎(chǔ)上，還必須使模數(shù)相同。然而，行星齒輪結(jié)構(gòu)的減速比計(jì)算與行星齒輪的齒數(shù)的定義無關(guān)，內(nèi)齒輪(也包括內(nèi)齒輪相互間的齒數(shù)差)與太陽(yáng)齒輪的齒數(shù)差因減速比而產(chǎn)生。因此，太陽(yáng)齒輪齒數(shù)<內(nèi)齒輪齒數(shù)的比率變大，則減速比變大。這樣，在需要全部齒嚙合的行星齒輪機(jī)構(gòu)中，各齒輪的模數(shù)必須相同，行星齒輪的齒數(shù)也自然由太陽(yáng)齒輪及內(nèi)齒輪的齒數(shù)(節(jié)圓直徑)來決定 (若發(fā)生轉(zhuǎn)移則會(huì)有若干變化)。不過，設(shè)計(jì)上有多種條件(行星齒輪的個(gè)數(shù)等)，可以只設(shè)計(jì)與其相符的產(chǎn)品。專利文獻(xiàn)1 日本特開2007-321978號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 ；日本特開2008-267464號(hào)公報(bào)在如上所述的行星齒輪機(jī)構(gòu)中，當(dāng)固定齒輪與輸出齒輪的外形尺寸確定時(shí)，減速比則為規(guī)定范圍內(nèi)的數(shù)值，不會(huì)得到比其更大的減速比。對(duì)于得到較大的減速比，齒輪機(jī)構(gòu)會(huì)變得大型化。此外，若為了防止齒輪機(jī)構(gòu)的大型化而減小模數(shù)，則齒輪的耐久性就會(huì)變差
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種針對(duì)太陽(yáng)齒輪與行星齒輪的關(guān)系在構(gòu)造上下功夫，進(jìn)一步提高減速比的行星齒輪機(jī)構(gòu)、及應(yīng)用了該行星齒輪機(jī)構(gòu)的電動(dòng)閥。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的行星齒輪結(jié)構(gòu)具有太陽(yáng)齒輪；與所述太陽(yáng)齒輪嚙合的行星齒輪；與所述行星齒輪嚙合的固定內(nèi)齒輪；與所述行星齒輪嚙合的轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)齒輪， 其中，所述行星齒輪由與所述固定內(nèi)齒輪及所述轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)齒輪嚙合的第一行星齒輪、以及與所述第一行星齒輪一體設(shè)置的、具有比該第一行星齒輪小的模數(shù)的第二行星齒輪構(gòu)成，所述太陽(yáng)齒輪與所述第二行星齒輪嚙合。根據(jù)本行星齒輪機(jī)構(gòu)的特征，因?yàn)橛门c固定內(nèi)齒輪及轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)齒輪嚙合的第一行星齒輪、以及與太陽(yáng)齒輪嚙合的第二行星齒輪構(gòu)成行星齒輪，所以無需將第二行星齒輪的模數(shù)設(shè)定為與第一行星齒輪的模數(shù)相同，可以使其比該第一行星齒輪的模數(shù)小。而且，其結(jié)果是，增加了太陽(yáng)齒輪及與其嚙合的第二行星齒輪的齒數(shù)的選定自由度，與已有的奇異齒輪機(jī)構(gòu)相比較，可以使其減速率更大。此外，在以大轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)對(duì)象的情況下，也只要減小作為該行星齒輪機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)力輸入側(cè)的齒輪的(太陽(yáng)齒輪及)第二行星齒輪的模數(shù)，所以不會(huì)使該行星齒輪機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度及耐久性下降。此外，本發(fā)明的電動(dòng)閥具有由轉(zhuǎn)子及定子構(gòu)成的電機(jī)；相對(duì)于設(shè)置在閥本體的閥座進(jìn)行前進(jìn)、后退運(yùn)動(dòng)的閥芯；所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)傳遞給所述太陽(yáng)齒輪，所述轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)齒輪與所述閥芯連接的行星齒輪機(jī)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)閥，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)傳遞給太陽(yáng)齒輪，太陽(yáng)齒輪的旋轉(zhuǎn)傳遞給具有較小的模數(shù)的第二行星齒輪而輸入到行星齒輪機(jī)構(gòu)。通過第二行星齒輪的旋轉(zhuǎn)，與第二行星齒輪一體設(shè)置的第一行星齒輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。因?yàn)榈谝恍行驱X輪與固定內(nèi)齒輪及轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)齒輪嚙合，所以能夠根據(jù)兩內(nèi)齒輪的齒數(shù)差以較大的減速比輸出。因?yàn)檗D(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)齒輪與閥芯連接， 所以閥芯被以較大的減速比驅(qū)動(dòng)，從而能夠得到用于閥芯驅(qū)動(dòng)的較大的輸出轉(zhuǎn)矩。本發(fā)明如上所述，因?yàn)闃?gòu)成為使行星齒輪具有與固定內(nèi)齒輪及轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)齒輪嚙合的第一行星齒輪、以及與該第一行星齒輪一體形成、比第一行星齒輪的模數(shù)小且與太陽(yáng)齒輪嚙合的第二行星齒輪，所以，通過使行星齒輪機(jī)構(gòu)構(gòu)成為由太陽(yáng)齒輪及與其嚙合的第二行星齒輪構(gòu)成的第一段行星機(jī)構(gòu)、以及由固定內(nèi)齒輪及與所述轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)齒輪嚙合的第一行星齒輪構(gòu)成的第二段行星機(jī)構(gòu)配設(shè)成直線排列的兩段，能夠進(jìn)一步提高電動(dòng)閥的減速比。


圖1是表示本發(fā)明的電動(dòng)閥的一實(shí)施例的整體縱截面圖。圖2是將圖1表示的電動(dòng)閥所用的行星齒輪機(jī)構(gòu)局部剖切表示的立體圖。圖3是圖2表示的行星齒輪機(jī)構(gòu)的分解圖。圖4是表示現(xiàn)有的電動(dòng)閥的一例的整體縱截面圖。圖5是將圖4表示的電動(dòng)閥所用的行星齒輪機(jī)構(gòu)局部剖切表示的立體圖。圖6是圖5表示的行星齒輪機(jī)構(gòu)的分解圖。附圖符號(hào)說明；1...電動(dòng)閥；la...驅(qū)動(dòng)部；lb...齒輪減速機(jī)部；lc...進(jìn)給螺旋機(jī)構(gòu)；2...定子；8...轉(zhuǎn)子組裝體；10...閥本體；14...閥室；16...孔口 ；20、22...配管；30...殼體；5/6頁(yè)
40...行星齒輪式減速機(jī)構(gòu)；41...太陽(yáng)齒輪；42...支架；43...行星齒輪；44...環(huán)形齒輪 (固定內(nèi)齒輪)；45...輸出內(nèi)齒輪(轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)齒輪)；46...輸出軸；50...筒狀軸承；51...陰螺紋部；52...螺紋軸；53...陽(yáng)螺紋部；54...凸部；55...凹部；60...閥軸；61...閥芯； 62...閥座；63...閥孔；64...臺(tái)階部；65...球體；66...球體承載部件；67...臺(tái)階部； 68...承載部件；70...螺旋彈簧；73...彈簧承載件(彈簧包覆部件)；74...彈簧承接主體；75...上側(cè)凸緣部；76...下側(cè)凸緣部；77...孔洞；78...導(dǎo)向部；80...螺旋彈簧； 81...上端部；82...下端部；83...凹槽；90...行星齒輪機(jī)構(gòu)；91...太陽(yáng)齒輪；93...行星齒輪；94...第一行星齒輪；95...第二行星齒輪；96...輔助太陽(yáng)齒輪；102...突起； 140...線圈；141...插頭；142...導(dǎo)線；180...安裝用金屬部件；182...孔穴；201...軸 (旋轉(zhuǎn)軸)；202. ·.筒體；220. · ·.齒輪箱。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的行星齒輪機(jī)構(gòu)的一實(shí)施例進(jìn)行說明。在圖1 圖3所示的本發(fā)明的行星齒輪機(jī)構(gòu)90及電動(dòng)閥1的實(shí)施例中，對(duì)于與圖4 圖6所示的構(gòu)成現(xiàn)有的行星齒輪機(jī)構(gòu)40及電動(dòng)閥100的部件、部位相同或等同的部件、部位標(biāo)注相同的符號(hào)，并省略再次說明。圖1 圖3所示的一實(shí)施例中，固定安裝或一體地設(shè)置于太陽(yáng)齒輪部件204的太陽(yáng)齒輪91與圖4 圖6所示的現(xiàn)有的行星齒輪機(jī)構(gòu)的太陽(yáng)齒輪41相比，齒數(shù)不變，但是其為節(jié)圓直徑較小的齒輪。即，本實(shí)施例的太陽(yáng)齒輪91與現(xiàn)有的例子的太陽(yáng)齒輪41相比，模數(shù)(m=節(jié)圓直徑/齒數(shù))變小。圍繞太陽(yáng)齒輪91配置有多個(gè)行星齒輪93 (在本實(shí)施例中為3個(gè)行星齒輪)。各行星齒輪93由與作為固定內(nèi)齒輪的環(huán)形齒輪44及作為轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)齒輪的輸出內(nèi)齒輪45嚙合的第一行星齒輪94、以及與太陽(yáng)齒輪91嚙合的第二行星齒輪95構(gòu)成，第一行星齒輪94和第二行星齒輪95 —體構(gòu)成。第二行星齒輪95配置在環(huán)形齒輪44與太陽(yáng)齒輪部件204之間的空間(圖1)。第一行星齒輪94的模數(shù)與現(xiàn)有的行星齒輪43的相同，具有相同的節(jié)圓直徑和齒數(shù)。但是，關(guān)于第二行星齒輪95，因?yàn)樘?yáng)齒輪91的旋轉(zhuǎn)中心與行星齒輪93的旋轉(zhuǎn)中心間的距離與現(xiàn)有的行星齒輪機(jī)構(gòu)的情況下的中心間距離不變，所以太陽(yáng)齒輪91的節(jié)圓直徑減小導(dǎo)致了第二行星齒輪95的節(jié)圓直徑變得較大，齒數(shù)與現(xiàn)有的相比也變大。太陽(yáng)齒輪91 與第二行星齒輪95形成為具有相同的模數(shù)。因此，在太陽(yáng)齒輪91與第二行星齒輪95間得到的減速比與在現(xiàn)有的行星齒輪機(jī)構(gòu)的情況下的太陽(yáng)齒輪41與行星齒輪43間得到的減速比相比更大。換而言之，該實(shí)施例中，將圖4 圖6所示的現(xiàn)有的: 型奇異行星齒輪機(jī)構(gòu)中的太陽(yáng)齒輪向與其旋轉(zhuǎn)軸平行的方向拉出，并用與環(huán)形齒輪44及輸出內(nèi)齒輪45嚙合的第一行星齒輪94、以及與該第一行星齒輪94 一體且與所述太陽(yáng)齒輪嚙合的第二行星齒輪95構(gòu)成行星齒輪93。因此，第一行星齒輪94與環(huán)形齒輪44及輸出內(nèi)齒輪45的模數(shù)相同，此外， 太陽(yáng)齒輪91及第二行星齒輪95的模數(shù)也相同，但是，因?yàn)樘?yáng)齒輪91與第二行星齒輪95 不會(huì)與第一行星齒輪94、環(huán)形齒輪44及輸出內(nèi)齒輪45嚙合，所以，該太陽(yáng)齒輪91與第二行星齒輪95的模數(shù)不必與該第一行星齒輪94、環(huán)形齒輪44及輸出內(nèi)齒輪45的模數(shù)相同，可
7以比其小。這樣，太陽(yáng)齒輪91的旋轉(zhuǎn)，與現(xiàn)有的行星齒輪機(jī)構(gòu)的情況相比進(jìn)一步減速，然后傳遞給第二行星齒輪95，與第二行星齒輪95形成為一體的第一行星齒輪94也以該減速后的速度進(jìn)行行星旋轉(zhuǎn)。因?yàn)橐詼p速后的速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的第一行星齒輪94與設(shè)定為微小齒數(shù)差的環(huán)形齒輪44及輸出內(nèi)齒輪45嚙合，所以，輸出內(nèi)齒輪45可以得到減速比增大得與第一段的行星機(jī)構(gòu)的減速量相當(dāng)?shù)臏p速。在圖1 圖3所示的一實(shí)施例中，在太陽(yáng)齒輪91的下方設(shè)有輔助太陽(yáng)齒輪96，該輔助太陽(yáng)齒輪96通過被太陽(yáng)齒輪91的中心軸插通、被支撐為可自由旋轉(zhuǎn)，而可以相對(duì)于太陽(yáng)齒輪91自由旋轉(zhuǎn)并與各第一行星齒輪94嚙合。該輔助太陽(yáng)齒輪96的模數(shù)與第一行星齒輪94的相同。因?yàn)樵撦o助太陽(yáng)齒輪96可以相對(duì)于太陽(yáng)齒輪91自由旋轉(zhuǎn)，所以不會(huì)與太陽(yáng)齒輪91的旋轉(zhuǎn)干涉。該輔助太陽(yáng)齒輪96并非用于該行星齒輪機(jī)構(gòu)的減速，其作用在于通過配置在多個(gè)第一行星齒輪94的中心部，而對(duì)于多個(gè)行星齒輪93 (第一行星齒輪94)從內(nèi)側(cè)進(jìn)行支撐。因此，上述輔助太陽(yáng)齒輪96在第一行星齒輪94沒有傾倒、彎曲時(shí)不必設(shè)置，其作為構(gòu)成可以省略。此外，第一行星齒輪94與第二行星齒輪95既可以分體形成而相互固定安裝在一起，也可以通過一體成形來形成。本行星齒輪機(jī)構(gòu)如圖1所示，可以適用于具有由轉(zhuǎn)子8及定子2構(gòu)成的電機(jī)、以及相對(duì)于設(shè)置在閥本體10的閥座62進(jìn)行前進(jìn)、后退運(yùn)動(dòng)的閥芯61的電動(dòng)閥。轉(zhuǎn)子8的旋轉(zhuǎn)傳遞給太陽(yáng)齒輪91，作為轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)齒輪的輸出內(nèi)齒輪45通過螺旋機(jī)構(gòu)與閥芯61連接，電機(jī)的旋轉(zhuǎn)被大幅減速后傳遞給輸出內(nèi)齒輪45，該旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成閥芯61的直線運(yùn)動(dòng)，因此，相對(duì)于電機(jī)的輸出能夠得到極高的分解度和極高的輸出轉(zhuǎn)矩。此外，行星齒輪機(jī)構(gòu)可以配置在配置于殼體30內(nèi)的轉(zhuǎn)子8內(nèi)。另外，在上述例子中，太陽(yáng)齒輪91的齒數(shù)被作為與現(xiàn)有的太陽(yáng)齒輪41的齒數(shù)相同的部件進(jìn)行了說明，但是，本發(fā)明不限于此，太陽(yáng)齒輪91的齒數(shù)、及第一行星齒輪94、第二行星齒輪95、以及輸出內(nèi)齒輪45的齒數(shù)當(dāng)然可以根據(jù)該行星齒輪機(jī)構(gòu)90所需要的減速率、 大小、或其他用途等適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行選擇、決定。因此，若增大太陽(yáng)齒輪91的齒數(shù)和/或減小第二行星齒輪95的齒數(shù)，則與圖4 圖6所示的減速機(jī)構(gòu)相比較能夠使其增速。此外，其結(jié)果是，在例如要制造各種減速率的行星齒輪裝置的情況下，第一行星齒輪94、環(huán)形齒輪44及輸出內(nèi)齒輪45為通用部件，只要對(duì)太陽(yáng)齒輪91及第二行星齒輪95根據(jù)該行星齒輪裝置所要求的減速比及轉(zhuǎn)矩進(jìn)行適當(dāng)設(shè)計(jì)(模數(shù)、齒數(shù)的選定)，就能夠容易地進(jìn)行制造。
權(quán)利要求
1.一種行星齒輪機(jī)構(gòu)，其具有太陽(yáng)齒輪；與所述太陽(yáng)齒輪嚙合的行星齒輪；與所述行星齒輪嚙合的固定內(nèi)齒輪；與所述行星齒輪嚙合的轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)齒輪，該行星齒輪機(jī)構(gòu)的特征在于，所述行星齒輪由與所述固定內(nèi)齒輪及所述轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)齒輪嚙合的第一行星齒輪、以及與所述第一行星齒輪一體設(shè)置的、具有比該第一行星齒輪小的模數(shù)的第二行星齒輪構(gòu)成，所述太陽(yáng)齒輪與所述第二行星齒輪嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的行星齒輪機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述太陽(yáng)齒輪形成為模數(shù)與所述第二行星齒輪相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的行星齒輪機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述行星齒輪為多個(gè)，在所述第一行星齒輪的中心部設(shè)有可自由旋轉(zhuǎn)地與該第一行星齒輪嚙合的輔助太陽(yáng)齒輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的行星齒輪機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述輔助太陽(yáng)齒輪支撐于所述太陽(yáng)齒輪的中心軸。
5.一種電動(dòng)閥，其特征在于，具有由轉(zhuǎn)子及定子構(gòu)成的電機(jī)；相對(duì)于設(shè)置在閥本體的閥座進(jìn)行前進(jìn)、后退運(yùn)動(dòng)的閥芯；所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)傳遞給所述太陽(yáng)齒輪，所述轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)齒輪與所述閥芯連接的權(quán)利要求 1 4中任一項(xiàng)所述的行星齒輪機(jī)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動(dòng)閥，其特征在于，所述行星齒輪機(jī)構(gòu)配置在所述轉(zhuǎn)子內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動(dòng)閥，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子配置在設(shè)置于所述閥本體的殼體內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠不使齒數(shù)變大而提高減速比、實(shí)現(xiàn)小型化的行星齒輪機(jī)構(gòu)。在行星齒輪機(jī)構(gòu)(1)中，因?yàn)樽鳛檩斎臊X輪的太陽(yáng)齒輪(91)與輸出內(nèi)齒輪(45)相比負(fù)荷小，所以在行星齒輪(93)上連接模數(shù)小的齒輪(第二行星齒輪(95))，并使太陽(yáng)齒輪(91)與第二行星齒輪(95)嚙合。太陽(yáng)齒輪(91)的模數(shù)與第二行星齒輪(95)的相同。向第二行星齒輪(95)傳遞被減速后的太陽(yáng)齒輪(91)的旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行減速后的旋轉(zhuǎn)的第二行星齒輪(95)根據(jù)環(huán)形齒輪(44)與輸出內(nèi)齒輪(45)的微小齒數(shù)差進(jìn)一步減速并輸出。
文檔編號(hào)F16K31/53GK102434700SQ201110252659
公開日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月22日
發(fā)明者荒井裕介 申請(qǐng)人:株式會(huì)社不二工機(jī)