技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種偏心擺動(dòng)型齒輪裝置及組裝有該齒輪裝置的工業(yè)用機(jī)械手。
背景技術(shù):
專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)有一種偏心擺動(dòng)型齒輪裝置。
該偏心擺動(dòng)型齒輪裝置具備外殼、相對(duì)于該外殼旋轉(zhuǎn)的輪架、擺動(dòng)齒輪及使該擺動(dòng)齒輪擺動(dòng)旋轉(zhuǎn)的曲軸。
曲軸具有中空部。在該中空部配置有與輪架一體化的軸部件。曲軸被配置在該曲軸與軸部件之間的一對(duì)軸承支承。軸承由圓錐滾子軸承構(gòu)成。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本專(zhuān)利第5122450號(hào)公報(bào)
然而,在上述專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)的齒輪裝置中,尤其關(guān)于曲軸的支承存在如下問(wèn)題:難以確保較大的傳遞容量,而且要想確保必要的傳遞容量,則整個(gè)裝置會(huì)變得大型化。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明是為了解決這種以往的問(wèn)題而完成的,其課題在于提供一種能夠維持較大的傳遞容量并且能夠?qū)崿F(xiàn)緊湊化的偏心擺動(dòng)型齒輪裝置。
本發(fā)明通過(guò)如下結(jié)構(gòu)解決上述課題,即,一種偏心擺動(dòng)型齒輪裝置,其具備外殼、相對(duì)于該外殼進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的輪架、擺動(dòng)齒輪及使該擺動(dòng)齒輪擺動(dòng)旋轉(zhuǎn)的曲軸,其中,所述曲軸具有中空部,所述外殼或所述輪架具有插入于所述中空部的軸部件,所述齒輪裝置還具備:配置在所述曲軸的外周與所述外殼或所述輪架的內(nèi)周之間的外側(cè)軸承、配置在所述曲軸的內(nèi)周與所述軸部件的外周之間的內(nèi)側(cè)軸承。
在本發(fā)明中,曲軸具有中空部,外殼或輪架具有插入于該中空部的軸部件。而且,在曲軸的外周與外殼或輪架的內(nèi)周之間配置有外側(cè)軸承,在曲軸的內(nèi)周與軸部件的外周之間配置有內(nèi)側(cè)軸承。
由此,能夠?qū)⑼鈧?cè)軸承配置在曲軸的外周,因此能夠確保較大的傳遞容量。并且,能夠?qū)?nèi)側(cè)軸承配置在曲軸的內(nèi)周,因此能夠?qū)崿F(xiàn)緊湊化。
根據(jù)本發(fā)明,可獲得能夠維持較大的傳遞容量并且能夠?qū)崿F(xiàn)緊湊化的偏心擺動(dòng)型齒輪裝置。
附圖說(shuō)明
圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的一例所涉及的偏心擺動(dòng)型齒輪裝置的剖視圖。
圖2是表示本發(fā)明的另一實(shí)施方式所涉及的偏心擺動(dòng)型齒輪裝置的剖視圖。
圖3是表示本發(fā)明的又一實(shí)施方式所涉及的偏心擺動(dòng)型齒輪裝置的剖視圖。
圖4是表示組裝有圖3的偏心擺動(dòng)型齒輪裝置的工業(yè)用機(jī)械手的例子的主要部分剖視圖。
圖5是放大表示圖4的局部的主要部分放大剖視圖。
圖中:G1-齒輪裝置,10-外殼,20-輪架,20S-軸部件,30-外齒輪(擺動(dòng)齒輪),40-曲軸,40P2-(大徑)中空部,72-外側(cè)軸承,74-內(nèi)側(cè)軸承。
具體實(shí)施方式
以下,根據(jù)附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的一例。
圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的一例所涉及的偏心擺動(dòng)型齒輪裝置G1的剖視圖。
該偏心擺動(dòng)型齒輪裝置G1具備外殼10、相對(duì)于該外殼10旋轉(zhuǎn)的輪架20、軸心擺動(dòng)的外齒輪(擺動(dòng)齒輪)30及使該外齒輪30旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)的曲軸40。
齒輪裝置G1的曲軸40形成為筒狀且配置成自身的軸心C40與后述的內(nèi)齒輪50的軸心C50一致。在曲軸40的軸向上的端部40E形成有螺孔40T。在曲軸40連結(jié)有用于向該曲軸40輸入來(lái)自驅(qū)動(dòng)源(例如馬達(dá))的動(dòng)力的動(dòng)力輸入部件52(本例子中為正齒輪)。動(dòng)力輸入部件52是通過(guò)將螺栓53擰入所述螺孔40T中而連結(jié)于曲軸40。即,曲軸40構(gòu)成該齒輪裝置G1的輸入軸。
曲軸40具備用于使外齒輪30擺動(dòng)的兩個(gè)偏心體54。偏心體54的軸心C54相對(duì)于曲軸40的軸心C40偏心。為了使外齒輪30的擺動(dòng)得到平衡,兩個(gè)偏心體54彼此以180°的相位差偏心。對(duì)與曲軸40的支承相關(guān)的結(jié)構(gòu)以后詳述。
在偏心體54與外齒輪30之間配置有偏心體軸承56。在該齒輪裝置G1中,偏心體軸承56由不具有內(nèi)圈及外圈的滾子56C構(gòu)成。滾子56C通過(guò)保持架56R而被保持。外齒輪30經(jīng)由該滾子56C組裝于偏心體54的外周。因此,外齒輪30的軸心C30進(jìn)行擺動(dòng)。
擺動(dòng)齒輪(即外齒輪30)與非擺動(dòng)齒輪(即內(nèi)齒輪50)內(nèi)嚙合。內(nèi)齒輪50的軸心C50是固定的(不擺動(dòng))。內(nèi)齒輪50具有與外殼10(后述的第1外殼體11)一體化的內(nèi)齒輪主體50A、沿軸向形成在該內(nèi)齒輪主體50A的內(nèi)周的銷(xiāo)槽50B及旋轉(zhuǎn)自如地組裝在該銷(xiāo)槽50B內(nèi)且構(gòu)成該內(nèi)齒輪50的內(nèi)齒的圓柱形內(nèi)齒銷(xiāo)50C。內(nèi)齒輪50的內(nèi)齒的數(shù)量(內(nèi)齒銷(xiāo)50C的根數(shù))比外齒輪30的外齒的數(shù)量稍多(本例子中僅多出1個(gè))。
在外齒輪30的軸向上的與動(dòng)力輸入側(cè)相反的一側(cè)配置有輪架20。輪架20為相對(duì)于外殼10旋轉(zhuǎn)的部件。對(duì)外殼10及輪架20的結(jié)構(gòu)以后詳述。
在外殼10與輪架20之間配置有主軸承60。主軸承60為將外殼10及輪架20支承為能夠相對(duì)旋轉(zhuǎn)的軸承,在該齒輪裝置G1中,主軸承60由交叉滾子軸承構(gòu)成。主軸承60由相當(dāng)于內(nèi)圈的輪架20側(cè)的滾動(dòng)面60A、相當(dāng)于外圈的外殼10側(cè)的滾動(dòng)面60B及在該滾動(dòng)面60A、60B內(nèi)滾動(dòng)的滾子60C構(gòu)成。由于主軸承60由交叉滾子軸承構(gòu)成,因此能夠僅用一個(gè)軸承即可在軸向上及徑向上支承輪架20。
另一方面,在外齒輪30的從其軸心C30偏移的位置貫穿有多個(gè)內(nèi)銷(xiāo)62。在外齒輪30形成有供內(nèi)銷(xiāo)62貫穿的多個(gè)內(nèi)銷(xiāo)孔30A。由于內(nèi)銷(xiāo)62貫穿外齒輪30,因此內(nèi)銷(xiāo)62與該外齒輪30的自轉(zhuǎn)同步動(dòng)作。內(nèi)銷(xiāo)62以懸臂狀態(tài)從輪架20突出并且與輪架20形成為一體。
在該齒輪裝置G1中,在內(nèi)銷(xiāo)62上外嵌有內(nèi)輥64作為滑動(dòng)促進(jìn)部件。內(nèi)輥64的一部分與外齒輪30的內(nèi)銷(xiāo)孔30A抵接。內(nèi)輥64的外徑小于內(nèi)銷(xiāo)孔30A的內(nèi)徑,在內(nèi)輥64與內(nèi)銷(xiāo)孔30A之間確保有間隙δ30A。外齒輪30的擺動(dòng)成分通過(guò)確保在該內(nèi)輥64與內(nèi)銷(xiāo)孔30A之間的間隙δ30A而被吸收。
在此,對(duì)與曲軸40的支承相關(guān)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
簡(jiǎn)略而言,齒輪裝置G1的曲軸40具有大徑中空部40P2。外殼10或輪架20(本例子中為輪架20)一體地具有插入于該大徑中空部40P2的軸部件20S。齒輪裝置G1具備配置在曲軸40的外周40A與外殼10或輪架20(本例子中為輪架20)的內(nèi)周20R2之間的外側(cè)軸承72。而且,齒輪裝置G1還具備配置在曲軸40的內(nèi)周(大徑中空部40P2)與軸部件20S的外周20S1之間的內(nèi)側(cè)軸承74。
以下,進(jìn)行更加詳細(xì)的說(shuō)明。
如上所述,本齒輪裝置G1的曲軸40的整體形成為筒狀。但是,曲軸40的外徑及內(nèi)徑并不恒定。
曲軸40具有:中空直徑D40P1較小的小徑中空部40P1;中空直徑D40P2比該小徑中空部40P1的中空直徑D40P1大的大徑中空部40P2。
小徑中空部40P1形成在曲軸40的軸向上的與動(dòng)力輸入側(cè)相反的一側(cè)。大徑中空部40P2形成在曲軸40的軸向上的動(dòng)力輸入側(cè)。小徑中空部40P1及大徑中空部40P2形成為均與曲軸40的軸心C40平行。
本齒輪裝置G1的外殼10由與所述內(nèi)齒輪主體50A一體化的第1外殼體11、配置在該第1外殼體11的軸向上的與動(dòng)力輸入側(cè)相反的一側(cè)的第2外殼體12及配置在第1外殼體11的軸向上的動(dòng)力輸入側(cè)的第3外殼體13構(gòu)成。
第1外殼體11位于外齒輪30的徑向外側(cè),并且如前述兼作內(nèi)齒輪50的內(nèi)齒輪主體50A。第2外殼體12形成為環(huán)狀且在內(nèi)周形成有所述主軸承60的滾動(dòng)面60B。第3外殼體13由在徑向中央具有開(kāi)口部13A的大致圓盤(pán)狀的部件構(gòu)成且覆蓋齒輪裝置G1的軸向上的動(dòng)力輸入側(cè)。
在第1外殼體11貫穿形成有連結(jié)用螺孔11T。第1外殼體11與第2外殼體12通過(guò)從第2外殼體12側(cè)插入螺栓15并將其擰入第1外殼體11的連結(jié)用螺孔11T而連結(jié)在一起。第1外殼體11與第3外殼體13通過(guò)從第3外殼體13側(cè)插入螺栓(省略圖示)并將其擰入第1外殼體11的連結(jié)用螺孔11T而連結(jié)在一起。在第1外殼體11與第2外殼體12之間配置有O型環(huán)70。在第1外殼體11與第3外殼體13之間配置有O型環(huán)71。在第2外殼體12與輪架20之間配置有油封17。
通過(guò)這種結(jié)構(gòu),外殼10在曲軸40的徑向外側(cè)密封齒輪裝置G1的內(nèi)部。在齒輪裝置G1的內(nèi)部封入有潤(rùn)滑劑。
本齒輪裝置G1的輪架20具有圓盤(pán)狀的法蘭部20F、在該法蘭部20F的外周部向軸向上的外齒輪30側(cè)突出且與該法蘭部20F形成為一體的環(huán)狀部20R、在法蘭部20F的軸心C20F(=環(huán)狀部20R的軸心C20R=曲軸40的軸心C40=內(nèi)齒輪50的軸心C50)上向軸向上的外齒輪30側(cè)突出且與該法蘭部20F形成為一體的軸部件20S及在從法蘭部20F的軸心C20F偏移的位置向軸向上的外齒輪30側(cè)突出且與該法蘭部20F形成為一體的所述多個(gè)內(nèi)銷(xiāo)62。
輪架20的環(huán)狀部20R的外周面20R1與第2外殼體12的內(nèi)周在徑向上對(duì)置。在環(huán)狀部20R的外周面20R1形成有所述主軸承60的輪架20側(cè)的滾動(dòng)面60A。
輪架20的軸部件20S插入于曲軸40的大徑中空部40P2。軸部件20S的外周20S1與大徑中空部40P2對(duì)置。另外,符號(hào)20T表示用于連結(jié)未圖示的對(duì)象部件(被驅(qū)動(dòng)部件)的螺孔。
在具有上述結(jié)構(gòu)的曲軸40、外殼10及輪架20的齒輪裝置G1中,本齒輪裝置G1的外側(cè)軸承72配置在曲軸40的軸向上的與動(dòng)力輸入側(cè)相反的一側(cè)的端部的外周40A與輪架20(的環(huán)狀部20R)的內(nèi)周20R2之間。
外側(cè)軸承72由具有內(nèi)圈72A、外圈72B及滾動(dòng)體72C的球軸承構(gòu)成。外側(cè)軸承72的外圈72B與輪架20的法蘭部20F(后述)抵接,由此,外側(cè)軸承72的軸向上的與動(dòng)力輸入側(cè)相反的一側(cè)得到定位。外側(cè)軸承72的軸向上的動(dòng)力輸入側(cè)的定位則由以與偏心體54相鄰的方式形成的肩部40W1經(jīng)由偏心體軸承56的保持架56R的壓板57來(lái)進(jìn)行。
另一方面,本齒輪裝置G1的內(nèi)側(cè)軸承74配置在曲軸40的大徑中空部40P2中,即,配置在曲軸40的軸向上的動(dòng)力輸入側(cè)的端部的內(nèi)周與和輪架20一體化的軸部件20S的外周20S1之間。
內(nèi)側(cè)軸承74由具有內(nèi)圈74A、外圈74B及兩組滾子列74C的自動(dòng)調(diào)心滾子軸承構(gòu)成。在曲軸40的小徑中空部40P1與大徑中空部40P2的交界處形成有壁面40W2,該壁面40W2由與軸垂直的面構(gòu)成且形成為環(huán)狀。壁面40W2構(gòu)成內(nèi)側(cè)軸承74的軸向上的與動(dòng)力輸入側(cè)相反的一側(cè)的定位面。內(nèi)側(cè)軸承74的軸向上的動(dòng)力輸入側(cè)的定位則通過(guò)嵌入于軸部件20S的擋圈75來(lái)進(jìn)行。
另外,在本齒輪裝置G1中,從徑向觀(guān)察時(shí),配置于外齒輪(擺動(dòng)齒輪)30與曲軸40之間的偏心體軸承56未與內(nèi)側(cè)軸承74重疊。內(nèi)側(cè)軸承74位于比偏心體軸承56更靠軸向上的動(dòng)力輸入側(cè)(與輪架相反的一側(cè))的位置。
具體而言,在本齒輪裝置G1中,軸部件20S從外齒輪30的軸向上的一側(cè)(與動(dòng)力輸入側(cè)相反的一側(cè))延伸至另一側(cè)(動(dòng)力輸入側(cè))。內(nèi)側(cè)軸承74配置在該軸部件20S的沿軸向超越外齒輪30而繼續(xù)延伸的部分。
更具體而言,軸部件20S從齒輪裝置G1的外殼10的軸向上的一側(cè)(與動(dòng)力輸入側(cè)相反的一側(cè))延伸至另一側(cè)(動(dòng)力輸入側(cè))。即,軸部件20S超越齒輪裝置G1的外殼10的軸向上的端面13E而繼續(xù)延伸至該齒輪裝置G1的外部。內(nèi)側(cè)軸承74配置在該軸部件20S的延伸至齒輪裝置G1的外部的部分。
并且,如前述,在本齒輪裝置G1中,在曲軸40的動(dòng)力輸入側(cè)的端部40E連結(jié)有所述動(dòng)力輸入部件52(輸入來(lái)自驅(qū)動(dòng)源的動(dòng)力的部件)。從徑向觀(guān)察時(shí),內(nèi)側(cè)軸承74與該動(dòng)力輸入部件52重疊。另外,在本實(shí)施方式中,整個(gè)內(nèi)側(cè)軸承74配置在大徑中空部40P2的內(nèi)側(cè)。但是,也可以使內(nèi)側(cè)軸承74的一部分配置在動(dòng)力輸入部件52的內(nèi)周。即,內(nèi)側(cè)軸承74可以同時(shí)配置在大徑中空部40P2的內(nèi)周與動(dòng)力輸入部件52的內(nèi)周。
并且,在本齒輪裝置G1中,將外殼10及輪架20支承為能夠相對(duì)旋轉(zhuǎn)的主軸承60配置在該外殼10與輪架20之間。從徑向觀(guān)察時(shí),主軸承60與外側(cè)軸承72重疊。即,在該齒輪裝置G1中,主軸承60與外側(cè)軸承72配置在大致相同的平面Pc上。
如上所述,在本齒輪裝置G1中,軸部件20S與輪架20(不是外殼10)形成為一體。而且,外側(cè)軸承72配置在曲軸40的外周40A與輪架20的內(nèi)周20R2(不是外殼10的內(nèi)周)之間。
并且,在本齒輪裝置G1中,外側(cè)軸承72配置在比內(nèi)側(cè)軸承74更靠軸向上的與動(dòng)力輸入側(cè)相反的一側(cè)。
接著,說(shuō)明本實(shí)施方式所涉及的偏心擺動(dòng)型齒輪裝置G1的作用。
首先,從該偏心擺動(dòng)型齒輪裝置G1的動(dòng)力傳遞系統(tǒng)的作用開(kāi)始說(shuō)明。在曲軸40(輸入軸)的軸向上的端部40E經(jīng)由螺孔40T及螺栓53連結(jié)有動(dòng)力輸入部件52。曲軸40經(jīng)由該動(dòng)力輸入部件52接受來(lái)自驅(qū)動(dòng)源側(cè)的動(dòng)力而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。若曲軸40旋轉(zhuǎn),則與該曲軸40形成為一體的偏心體54旋轉(zhuǎn)。
若偏心體54旋轉(zhuǎn),則經(jīng)由偏心體軸承56組裝在該偏心體54的外周的外齒輪30的軸心C30進(jìn)行擺動(dòng)。外齒輪30與內(nèi)齒輪50內(nèi)嚙合。
外齒輪30的外齒的齒數(shù)比內(nèi)齒輪50的內(nèi)齒的齒數(shù)(內(nèi)齒銷(xiāo)50C的根數(shù))僅少一個(gè)。由此,曲軸40每旋轉(zhuǎn)一周,外齒輪30的軸心C30擺動(dòng)一次,外齒輪30的相位相對(duì)于所嚙合的內(nèi)齒輪50偏移相當(dāng)于齒數(shù)差的量(1齒量),從而進(jìn)行自轉(zhuǎn)。該自轉(zhuǎn)成分傳遞至貫穿外齒輪30的內(nèi)輥64及內(nèi)銷(xiāo)62,從而使內(nèi)銷(xiāo)62圍繞內(nèi)齒輪50的軸心C50公轉(zhuǎn)。
通過(guò)該內(nèi)銷(xiāo)62的公轉(zhuǎn),與內(nèi)銷(xiāo)62形成為一體的輪架20繞內(nèi)齒輪50的軸心C50旋轉(zhuǎn)(自轉(zhuǎn))。通過(guò)輪架20的旋轉(zhuǎn),利用螺孔20T與該輪架20連結(jié)在一起的對(duì)象部件(被驅(qū)動(dòng)部件)被驅(qū)動(dòng)。
在此,在本實(shí)施方式所涉及的齒輪裝置G1中,曲軸40具有中空部(大徑中空部40P2),外殼10或輪架20(在本例子中為輪架20)一體地具有插入于該大徑中空部40P2的軸部件20S。而且,在曲軸40的外周40A與輪架20的內(nèi)周20R2之間配置有外側(cè)軸承72,在曲軸40的內(nèi)周(大徑中空部40P2)與軸部件20S的外周20S1之間配置有內(nèi)側(cè)軸承74。
由于能夠?qū)⑼鈧?cè)軸承72配置在曲軸40的“外周”,因此能夠?qū)⑼鈧?cè)軸承72的外徑設(shè)為較大。例如,在本齒輪裝置G1中,外側(cè)軸承72的內(nèi)圈72A的內(nèi)徑D72A大于內(nèi)側(cè)軸承74的外圈74B的外徑d74B。即,外側(cè)軸承72的直徑大到其整體位于比內(nèi)側(cè)軸承74更靠徑向外側(cè)的程度。其結(jié)果,能夠確保較大的傳遞容量,能夠?qū)⑶S40的支承剛性維持為較高。
另外,在本實(shí)施方式中,基于該優(yōu)點(diǎn),由球軸承構(gòu)成外側(cè)軸承72。由此,(與作為曲軸40的軸承采用例如具有滾子類(lèi)滾動(dòng)體的軸承的情況相比)能夠構(gòu)成成本更低且動(dòng)力損失更小的齒輪裝置G1。針對(duì)動(dòng)力損失而言,具有軸承直徑越大損失就越大的傾向,因此能夠由球軸承來(lái)構(gòu)成曲軸40的軸承是非常有利的。
但是,在本發(fā)明中,外側(cè)軸承72的外徑或內(nèi)徑、內(nèi)側(cè)軸承74的外徑或內(nèi)徑的大小并未特別限定(外側(cè)軸承72的直徑無(wú)需一定大于內(nèi)側(cè)軸承74的直徑)。例如,通過(guò)擴(kuò)大形成曲軸的配置內(nèi)側(cè)軸承的中空部(上述例子中為大徑中空部40P2)的內(nèi)徑以使其遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于配置外側(cè)軸承的一側(cè)的外周(上述例子中為與動(dòng)力輸入側(cè)相反的一側(cè)的外周40A)的外徑,例如可以將外側(cè)軸承的外徑設(shè)定成小于內(nèi)側(cè)軸承的外徑。
在此,本實(shí)施方式的內(nèi)側(cè)軸承74配置于曲軸40的“內(nèi)周”,并且從徑向內(nèi)側(cè)支承曲軸40。因此,在設(shè)計(jì)上,不會(huì)依賴(lài)于組裝在曲軸40的部件(外齒輪30或動(dòng)力輸入部件52等)的配置位置而能夠在曲軸40的軸向上的任意位置支承該曲軸40。因此,能夠?qū)崿F(xiàn)緊湊化(尤其是軸向上的緊湊化),并且能夠?qū)崿F(xiàn)更靈活的設(shè)計(jì)。
具體而言,例如,在該齒輪裝置G1中,考慮到在曲軸40的軸向上的端部40E連結(jié)有動(dòng)力輸入部件52的情況,特意使軸部件20S從外齒輪30的軸向上的一側(cè)(與動(dòng)力輸入側(cè)相反的一側(cè))延伸至另一側(cè)(動(dòng)力輸入側(cè)),并在軸部件20S的沿軸向超越外齒輪30而繼續(xù)延伸的部分配置內(nèi)側(cè)軸承74。其結(jié)果,從徑向觀(guān)察時(shí),內(nèi)側(cè)軸承74與動(dòng)力輸入部件52重疊,因此能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)裝置在軸向上的緊湊化。并且,能夠穩(wěn)定地支承動(dòng)力輸入部件52。
另一方面,在本齒輪裝置G1中,內(nèi)側(cè)軸承74配置成從徑向觀(guān)察時(shí)并未與偏心體軸承56(配置在擺動(dòng)齒輪與曲軸之間的軸承)重疊。由此,在將內(nèi)側(cè)軸承74壓入大徑中空部40P2時(shí),防止壓入造成的曲軸40的變形對(duì)偏心體軸承56帶來(lái)不良影響。
另外,外側(cè)軸承72配置在軸向上的壁厚原本就厚的輪架20上,因此,即使將外側(cè)軸承72配置在曲軸40的外側(cè),也不會(huì)損害軸向上的緊湊化,并且通過(guò)配置外徑較大的外側(cè)軸承72,能夠增加傳遞容量。
并且,在本齒輪裝置G1中,將外殼10及輪架20支承為能夠相對(duì)旋轉(zhuǎn)的主軸承60配置在該外殼10與輪架20之間,并且從徑向觀(guān)察時(shí),主軸承60與外側(cè)軸承72重疊。即,主軸承60與外側(cè)軸承72位于大致相同的平面Pc上。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)齒輪裝置G1的軸向上的緊湊化,并且能夠?qū)⑵矫鍼c周邊的支承剛性維持為較高,能夠提高各部件的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。
并且,在本齒輪裝置G1中,曲軸40具有:中空直徑D40P1較小的小徑中空部40P1;中空直徑D40P2比該小徑中空部40P1的中空直徑D40P1大的大徑中空部40P2。而且,在該大徑中空部40P2內(nèi)配置有內(nèi)側(cè)軸承74。
由此,能夠進(jìn)一步加大內(nèi)側(cè)軸承74的外圈74B的外徑d74B,從而能夠確保更大的內(nèi)側(cè)軸承74的傳遞容量。并且,能夠?qū)⑿纬稍谛街锌詹?0P1與大徑中空部40P2的交界處的壁面40W2用作內(nèi)側(cè)軸承74的與動(dòng)力輸入側(cè)相反的一側(cè)的定位面,從而能夠省略擋圈等定位部件的配置。
另外,在本實(shí)施方式中,外側(cè)軸承72配置在曲軸40的輪架20側(cè)的端部,內(nèi)側(cè)軸承74配置在曲軸40的與輪架20相反的一側(cè)的端部。但是,在本發(fā)明中,針對(duì)外側(cè)軸承72及內(nèi)側(cè)軸承74配置在曲軸40的軸向上的哪個(gè)位置,并未特別限定。例如,外側(cè)軸承72可以配置在曲軸40的與輪架20相反的一側(cè)的端部,外側(cè)軸承72還可以如后述的實(shí)施方式那樣配置在曲軸40的軸向上的中央附近。內(nèi)側(cè)軸承74也同樣,其軸向上的配置位置并未特別限定。在外側(cè)軸承72及內(nèi)側(cè)軸承74中的至少一個(gè)由例如自動(dòng)調(diào)心滾子軸承或交叉滾子軸承等能夠僅用一個(gè)軸承就可以在軸向上及徑向上支承曲軸40的軸承構(gòu)成的情況下,可以將外側(cè)軸承72與內(nèi)側(cè)軸承74配置成從徑向觀(guān)察時(shí)彼此重疊。
圖2中示出本發(fā)明的另一實(shí)施方式所涉及的偏心擺動(dòng)型齒輪裝置G101的結(jié)構(gòu)例。
對(duì)于技術(shù)上與圖1的實(shí)施方式相同的部位或相應(yīng)的部位,標(biāo)注后兩位數(shù)字相同的符號(hào),并適當(dāng)省略重復(fù)說(shuō)明。
在該偏心擺動(dòng)型齒輪裝置G101中,曲軸140也具有中空部(小徑中空部140P1及大徑中空部140P2)。外殼110或輪架120一體地具有插入于大徑中空部140P2的軸部件110S。在本例子中,與先前的例子不同,外殼110(具體而言為后述的第3外殼體113)一體地具有軸部件110S。
另外,在例如該圖2的例子及以下說(shuō)明的圖3的例子那樣軸部件不貫穿小徑中空部的結(jié)構(gòu)中,小徑中空部的中空直徑可以是0。即,可以是實(shí)際上不存在小徑中空部(相當(dāng)于小徑中空部的部分為實(shí)心)而只存在有底的大徑中空部的結(jié)構(gòu)。
齒輪裝置G101具備配置在曲軸140的外周140A與外殼110或輪架120(本例子中為輪架120)的內(nèi)周120R2之間的外側(cè)軸承172。并且,齒輪裝置G101還具備配置在曲軸140的內(nèi)周(大徑中空部140P2)與軸部件110S的外周110S1之間的內(nèi)側(cè)軸承174。
在該齒輪裝置G101的曲軸140,(與先前的例子相反)在配置有輪架120的一側(cè)的端部140E具有用于連結(jié)動(dòng)力輸入部件(省略圖示)的螺孔140T。即,配置有輪架120的一側(cè)為動(dòng)力輸入側(cè)。
換言之,與先前的齒輪裝置G1相反,在該齒輪裝置G101中,外側(cè)軸承172配置在比內(nèi)側(cè)軸承174更靠軸向上的動(dòng)力輸入側(cè)。
齒輪裝置G101的外殼110由與內(nèi)齒輪主體150A一體化的第1外殼體111、配置在該第1外殼體111的輪架120側(cè)的第2外殼體112及配置在第1外殼體111的與輪架120相反的一側(cè)的第3外殼體113構(gòu)成。
第1外殼體111、第2外殼體112的結(jié)構(gòu)與圖1的實(shí)施方式相同。但是,第3外殼體113由沒(méi)有開(kāi)口部的圓盤(pán)狀部件構(gòu)成。而且該第3外殼體113在徑向上的中央一體地具有插入于曲軸140的大徑中空部140P2的軸部件110S。軸部件110S從第3外殼體113僅突出大致與內(nèi)側(cè)軸承174的軸向上的寬度相當(dāng)?shù)妮S向上的長(zhǎng)度。
如此,軸部件如同先前的實(shí)施方式那樣可與輪架一體化,如同本實(shí)施方式那樣也可與外殼一體化。并且,如上述兩個(gè)實(shí)施方式那樣可以是一開(kāi)始就與外殼或輪架形成為一體的結(jié)構(gòu),也可以是將單獨(dú)的軸部件通過(guò)螺栓或壓入等而連結(jié)于外殼或輪架的結(jié)構(gòu)。
另外,第3外殼體113的徑向上的中央部向與輪架120相反的一側(cè)(與動(dòng)力輸入側(cè)相反的一側(cè))位移δ113。通過(guò)該結(jié)構(gòu),在第3外殼體113的徑向外側(cè)的部分,該第3外殼體113作為內(nèi)齒銷(xiāo)150C及內(nèi)輥164的壓板而發(fā)揮功能。并且,在第3外殼體113的徑向上的中央部,確保有在曲軸140上形成突起140H的空間。突起140H對(duì)偏心體軸承156的保持架156R進(jìn)行定位。
齒輪裝置G101的輪架120具有以與第2外殼體112對(duì)置的方式配置的環(huán)狀部120R及在從該環(huán)狀部120R的軸心C120R偏移的位置向軸向上的外齒輪130側(cè)突出形成的多個(gè)內(nèi)銷(xiāo)162。即,齒輪裝置G101的輪架120無(wú)需具有用于使軸部件突出的圓盤(pán)狀的法蘭部,因此不具有原本在圖1的齒輪裝置G1中存在的法蘭部。取而代之,在輪架120的環(huán)狀部120R形成有開(kāi)口120R5,并且利用該開(kāi)口120R5可輸入來(lái)自驅(qū)動(dòng)源側(cè)的動(dòng)力。
齒輪裝置G101具備上述結(jié)構(gòu)的曲軸140、外殼110及輪架120,并且在曲軸140的軸向上的大致中央的外周140A與輪架120(的環(huán)狀部120R)的內(nèi)周之間配置有外側(cè)軸承172。并且,在曲軸140的軸向上的與動(dòng)力輸入側(cè)相反的一側(cè)的端部的內(nèi)周(大徑中空部140P2)和(與外殼110一體化的)軸部件110S的外周110S1之間配置有內(nèi)側(cè)軸承174。
另外,在圖2的齒輪裝置G101中,由于輪架120不具有法蘭部,因而使外側(cè)軸承172的外圈與設(shè)置在輪架120的環(huán)狀部120R的肩部120R3抵接,由此,外側(cè)軸承172的軸向上的動(dòng)力輸入側(cè)得到定位。
從徑向觀(guān)察時(shí),本齒輪裝置G101的曲軸140的大徑中空部140P2與偏心體軸承156重疊。即,在本齒輪裝置G101中,從徑向觀(guān)察時(shí),偏心體軸承156與內(nèi)側(cè)軸承174重疊。由此,抑制曲軸140的向偏心體154的與輪架120相反的一側(cè)的突出量,從而實(shí)現(xiàn)齒輪裝置G101的軸向上的緊湊化。
圖3中示出本發(fā)明的又一實(shí)施方式所涉及的偏心擺動(dòng)型齒輪裝置G201的結(jié)構(gòu)例。
該圖3的齒輪裝置G201的結(jié)構(gòu)基本上與所述圖2的齒輪裝置G101的結(jié)構(gòu)相同。因此,對(duì)于技術(shù)上與圖2的實(shí)施方式相同的部位或相應(yīng)的部位,標(biāo)注后兩位數(shù)字相同的符號(hào)。
該齒輪裝置G201的較大的特點(diǎn)在于,將外殼210及輪架220支承為能夠相對(duì)旋轉(zhuǎn)的主軸承260并未配置在該外殼210與輪架220之間。即,在該齒輪裝置G201中,以該齒輪裝置G201組裝于工業(yè)用機(jī)械手的關(guān)節(jié)部作為前提條件,將主軸承260配置在作為工業(yè)用機(jī)械手R901的構(gòu)成要件的第1關(guān)節(jié)部件981與第2關(guān)節(jié)部件982之間,而不是配置在齒輪裝置G201的外殼210與輪架220之間。
下面,參考圖4及圖5,詳細(xì)說(shuō)明該結(jié)構(gòu)。
圖4中示出將圖3的齒輪裝置G201組裝在第5級(jí)的關(guān)節(jié)部上的工業(yè)用機(jī)械手R901的一例。為方便起見(jiàn),以下將圖3的齒輪裝置G201稱(chēng)為第5級(jí)齒輪裝置。該工業(yè)用機(jī)械手R901是被稱(chēng)作具有6軸自由度的點(diǎn)焊槍的焊接用機(jī)械手。
在第5級(jí)齒輪裝置G201的輸入軸(即曲軸240)的軸向上的端部240E,利用螺孔240T連結(jié)有錐齒輪952作為動(dòng)力輸入部件。來(lái)自未圖示的馬達(dá)的動(dòng)力經(jīng)由小錐齒輪954輸入到錐齒輪952。
第5級(jí)齒輪裝置G201的輪架220經(jīng)由螺栓984與該工業(yè)用機(jī)械手R901的第1關(guān)節(jié)部件981連結(jié)在一起。在該例子中,第1關(guān)節(jié)部件981為組裝在前一級(jí)(第4級(jí))關(guān)節(jié)部的齒輪裝置(第4級(jí)齒輪裝置)G401的輸出部件。
并且,第5級(jí)齒輪裝置G201的外殼210經(jīng)由螺栓985與工業(yè)用機(jī)械手R901的第2關(guān)節(jié)部件982連結(jié)在一起。在本例子中,第2關(guān)節(jié)部件982為連結(jié)第5級(jí)齒輪裝置G201的外殼210與組裝在后一級(jí)(第6級(jí))關(guān)節(jié)部的齒輪裝置(第6級(jí)齒輪裝置)G601的外殼610的中繼外殼。
換言之,可理解為,在圖3所示的工業(yè)用機(jī)械手的第5級(jí)齒輪裝置G201中附設(shè)有與輪架220連結(jié)在一起的第1關(guān)節(jié)部件981(前級(jí)的輸出部件)及與外殼210連結(jié)在一起的第2關(guān)節(jié)部件982。
在第5級(jí)齒輪裝置G201中,將外殼210及輪架220支承為能夠相對(duì)旋轉(zhuǎn)的主軸承260配置在該第1關(guān)節(jié)部件981與第2關(guān)節(jié)部件982之間(并未配置在外殼210與輪架220之間)。在該實(shí)施方式中,主軸承260由交叉滾子軸承構(gòu)成。
更具體而言,如圖4所示,第1關(guān)節(jié)部件981以與其旋轉(zhuǎn)中心線(xiàn)(組裝在前一級(jí)關(guān)節(jié)部的第4級(jí)齒輪裝置G401的輸出部件的旋轉(zhuǎn)中心線(xiàn))C981大致同軸的方式延伸并且延伸到第5級(jí)齒輪裝置G201的曲軸240附近。
相對(duì)于該第1關(guān)節(jié)部件981的旋轉(zhuǎn)中心線(xiàn)C981而言,第1關(guān)節(jié)部件981在旋轉(zhuǎn)中心線(xiàn)C981的一側(cè)經(jīng)由螺栓984與第5級(jí)齒輪裝置G201的輪架220連結(jié)在一起。第1關(guān)節(jié)部件981在旋轉(zhuǎn)中心線(xiàn)C981的另一側(cè)具有與第5級(jí)齒輪裝置G201的曲軸240的軸心C240同軸的管身部981S。
另一方面,第2關(guān)節(jié)部件982由大致圓柱形的部件構(gòu)成。第2關(guān)節(jié)部件982在該圓柱形的端部982E具有從外側(cè)包圍所述管身部981S的外嵌部982R。
第5級(jí)齒輪裝置G201的主軸承260配置在第1關(guān)節(jié)部件981的管身部981S與第2關(guān)節(jié)部件982的該外嵌部982R之間。
即,相對(duì)于第1關(guān)節(jié)部件981的旋轉(zhuǎn)中心線(xiàn)C981而言,在該旋轉(zhuǎn)中心線(xiàn)C981的一側(cè)配置有第5級(jí)齒輪裝置G201,而在另一側(cè)配置有第5級(jí)齒輪裝置G201的主軸承260。通過(guò)這種結(jié)構(gòu),第5級(jí)齒輪裝置G201的輪架220與外殼210被該主軸承260支承為能夠相對(duì)旋轉(zhuǎn),由此,尤其能夠使旋轉(zhuǎn)中心線(xiàn)C981的第5級(jí)齒輪裝置G201的齒輪機(jī)構(gòu)側(cè)(有曲軸240及外齒輪230的一側(cè))的軸向上的尺寸LG201緊湊化。
另外,“在旋轉(zhuǎn)中心線(xiàn)C981的一側(cè)配置有第5級(jí)齒輪裝置G201,而在另一側(cè)配置有第5級(jí)齒輪裝置G201的主軸承260”的結(jié)構(gòu)中的“旋轉(zhuǎn)中心線(xiàn)”也可以理解為,組裝在該關(guān)節(jié)部的“后一級(jí)(第6級(jí))關(guān)節(jié)部”的第6級(jí)齒輪裝置G601的輸出部件(后述的第2輪架622)的“旋轉(zhuǎn)中心線(xiàn)C622”。即,該工業(yè)用機(jī)械手R901也可以理解為,“在旋轉(zhuǎn)中心線(xiàn)C622的一側(cè)配置有第5級(jí)齒輪裝置G201,而在另一側(cè)配置有第5級(jí)齒輪裝置G201的主軸承260”。
而且,該工業(yè)用機(jī)械手R901還可以理解為,“相對(duì)于包含旋轉(zhuǎn)中心線(xiàn)C981及旋轉(zhuǎn)中心線(xiàn)C622的平面P901而言,在該平面P901的一側(cè)配置有第5級(jí)齒輪裝置G201,而在另一側(cè)配置有第5級(jí)齒輪裝置G201的主軸承260”。
最后,簡(jiǎn)單說(shuō)明該工業(yè)用機(jī)械手R901的第5級(jí)齒輪裝置G201的后一級(jí)的結(jié)構(gòu)。
主要參考圖5,第5級(jí)齒輪裝置G201的后一級(jí)的第6級(jí)齒輪裝置G601具有專(zhuān)用的馬達(dá)605。馬達(dá)605的馬達(dá)軸605A經(jīng)由帶輪608、609與曲軸640連結(jié)。在曲軸640,經(jīng)由偏心體654及偏心體軸承656以能夠擺動(dòng)旋轉(zhuǎn)的方式組裝有外齒輪630。外齒輪630與內(nèi)齒輪650內(nèi)嚙合。內(nèi)齒輪650的內(nèi)齒的齒數(shù)比外齒輪630的外齒的齒數(shù)稍多(例如僅多出一個(gè))。在外齒輪630的軸向上的兩側(cè)配置有第1輪架621及第2輪架622。第1輪架621及第2輪架622經(jīng)由主軸承660A及主軸承660B旋轉(zhuǎn)自如地支承于外殼610。
如前述,該第6級(jí)齒輪裝置G601的外殼610經(jīng)由第2關(guān)節(jié)部件982與第5級(jí)齒輪裝置G201的外殼210連結(jié)在一起。外齒輪630在從其軸心偏移的位置貫穿有多個(gè)內(nèi)銷(xiāo)662。由于內(nèi)銷(xiāo)662貫穿外齒輪630,因此內(nèi)銷(xiāo)662的動(dòng)作與該外齒輪630的自轉(zhuǎn)同步。內(nèi)銷(xiāo)662支承于第1輪架621及第2輪架622。
另外,內(nèi)銷(xiāo)662以間隙配合方式嵌入于第1輪架621。并且,內(nèi)銷(xiāo)662以過(guò)盈配合方式嵌入(壓入)于第2輪架622。在內(nèi)銷(xiāo)662外嵌有內(nèi)輥664作為滑動(dòng)促進(jìn)部件。
在內(nèi)銷(xiāo)662與內(nèi)輥664之間,沿軸向排列配置有第1滾針軸承691及第2滾針軸承692。第1滾針軸承691及第2滾針軸承692分別經(jīng)由第1保持架691R及第2保持架692R得到保持。第1滾針軸承691及第2滾針軸承692與第1保持架691R及第2保持架692R在軸向上抵接并以該狀態(tài)被第1輪架621及第2輪架622夾持,由此,第1滾針軸承691及第2滾針軸承692在軸向上得到定位。
若采用在內(nèi)銷(xiāo)662與內(nèi)輥664之間如此配置第1滾針軸承691及第2滾針軸承692的結(jié)構(gòu),則能夠極為順暢地進(jìn)行內(nèi)銷(xiāo)662與內(nèi)輥664的相對(duì)旋轉(zhuǎn),即使從點(diǎn)焊槍裝置988側(cè)傳來(lái)無(wú)法預(yù)料的荷載,也能夠?qū)⑵溆绊懸种圃谧钚?,其結(jié)果能夠使外齒輪630順暢地?cái)[動(dòng)旋轉(zhuǎn)。
并且,由于排列組裝有第1滾針軸承691及第2滾針軸承692,因此與組裝有一個(gè)長(zhǎng)的滾針軸承的結(jié)構(gòu)相比,第1滾針軸承691及第2滾針軸承692的旋轉(zhuǎn)方式可存在細(xì)微的差異。由此,能夠更好地吸收來(lái)自點(diǎn)焊槍裝置988側(cè)的荷載。
通過(guò)內(nèi)銷(xiāo)662及內(nèi)輥664的公轉(zhuǎn),第1輪架621及第2輪架622旋轉(zhuǎn)。在第2輪架622上經(jīng)由通過(guò)螺栓986連結(jié)的連結(jié)器983而連結(jié)有具備點(diǎn)焊槍裝置988的附屬裝置989。在第6級(jí)齒輪裝置G601中,通過(guò)馬達(dá)605的馬達(dá)軸605A旋轉(zhuǎn),第1輪架621及第2輪架622相對(duì)于與第2關(guān)節(jié)部件982連結(jié)在一起的外殼610進(jìn)行旋轉(zhuǎn),從而使連結(jié)于第2輪架622側(cè)的整個(gè)附屬裝置989繞該第6級(jí)齒輪裝置G601的輸出部件(即第2輪架622)的旋轉(zhuǎn)中心線(xiàn)C622進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
另外,在上述實(shí)施方式中,采用了如下結(jié)構(gòu),即,a)外側(cè)軸承配置在曲軸的外周與輪架的內(nèi)周之間,并且內(nèi)側(cè)軸承配置在曲軸的內(nèi)周和與輪架一體化的軸部件的外周之間(圖1的結(jié)構(gòu));b)外側(cè)軸承配置在曲軸的外周與輪架的內(nèi)周之間,并且內(nèi)側(cè)軸承配置在曲軸的內(nèi)周和與外殼一體化的軸部件的外周之間(圖2及圖3的結(jié)構(gòu))。
但是,本發(fā)明并不限定于該結(jié)構(gòu)例,例如,也可采用如下結(jié)構(gòu),即,c)外側(cè)軸承配置在曲軸的外周與外殼的內(nèi)周之間,并且內(nèi)側(cè)軸承配置在曲軸的內(nèi)周和與輪架一體化的軸部件的外周之間,或d)外側(cè)軸承配置在曲軸的外周與外殼的內(nèi)周之間,并且內(nèi)側(cè)軸承配置在曲軸的內(nèi)周和與外殼一體化的軸部件的外周之間。
并且,以往,作為這種偏心擺動(dòng)型齒輪裝置已知有具有各種外殼結(jié)構(gòu)及輪架結(jié)構(gòu)的裝置。即,在上述實(shí)施方式中,均示出了輪架僅配置在擺動(dòng)齒輪的軸向上的單側(cè)的結(jié)構(gòu)例,但是,作為偏心擺動(dòng)型齒輪裝置,還已知有所述第6級(jí)齒輪裝置中所采用的在擺動(dòng)齒輪的軸向上的兩側(cè)具有輪架的結(jié)構(gòu)。并且,在上述實(shí)施方式中,示出了在非擺動(dòng)齒輪(上述例子中為內(nèi)齒輪)的軸心上僅設(shè)置有一個(gè)曲軸的、所謂中心曲柄式的偏心擺動(dòng)型齒輪裝置。但是,作為偏心擺動(dòng)型齒輪裝置,例如,還已知有在從非擺動(dòng)齒輪的軸心偏移的位置設(shè)置有具有使擺動(dòng)齒輪擺動(dòng)的偏心體的多個(gè)曲軸的、所謂分配式的偏心擺動(dòng)型齒輪裝置。而且,在上述實(shí)施方式中,示出了擺動(dòng)齒輪由外齒輪構(gòu)成,并且非擺動(dòng)齒輪由內(nèi)齒輪構(gòu)成的結(jié)構(gòu)例。但是,作為偏心擺動(dòng)型齒輪裝置,例如還已知有該外齒輪和內(nèi)齒輪的關(guān)系彼此相反,即由外齒輪構(gòu)成非擺動(dòng)齒輪,由內(nèi)齒輪構(gòu)成擺動(dòng)齒輪的結(jié)構(gòu)的齒輪裝置。本發(fā)明能夠適用于任何結(jié)構(gòu)的偏心擺動(dòng)型齒輪裝置中。
在將這種偏心擺動(dòng)型齒輪裝置組裝在例如工業(yè)用機(jī)械手的關(guān)節(jié)部時(shí),如上述實(shí)施方式所例示,受到前后關(guān)節(jié)部件或配置有馬達(dá)等的影響,需要從各個(gè)方向?qū)X輪裝置輸入或輸出動(dòng)力。因此,要求維持較大的傳遞容量或較高的支承剛性并且實(shí)現(xiàn)高緊湊性。
因此,需要響應(yīng)這些要求而設(shè)計(jì)出具有各種外殼結(jié)構(gòu)及輪架結(jié)構(gòu)的齒輪裝置。另一方面,對(duì)于這種偏心擺動(dòng)型齒輪裝置而言,如上述實(shí)施方式所例示,例如只在曲軸的軸向上的一側(cè)設(shè)置有輪架或只在一側(cè)設(shè)置有動(dòng)力輸入部件的情況較多,因此徑向上的余量在曲軸的軸向上的動(dòng)力輸入側(cè)和與動(dòng)力輸入側(cè)相反的一側(cè)存在“差異”的情況較多。在本發(fā)明中,外側(cè)軸承設(shè)置在曲軸的外周,并且內(nèi)側(cè)軸承設(shè)置在曲軸的內(nèi)周,因此對(duì)該徑向上的余量的“差異”具有極高的靈活性,能夠設(shè)計(jì)各種形式的偏心擺動(dòng)型齒輪裝置,并且能夠廣泛適用于各種工業(yè)用機(jī)械手。