CN104913007A - 减速机以及致动器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种减速机和致动器，其中，减速机在单级式结构和两级式结构上，仅使传递中间齿轮的旋转的部件不同。减速机具备固定内齿轮(21)和与固定内齿轮啮合并公转和自转的中间齿轮(22)。变速机具有向外部输出旋转驱动力的单级减速输出轴部(41)或两级减速输出轴部(24)。中间齿轮具备：与固定内齿轮啮合的外齿轮(23)；能与外齿轮一体旋转地同轴设置并传递该中间齿轮的自转和公转的旋转内齿轮(26)；以及传递中间齿轮的自转的传递部(38)。单级减速输出轴部具有与传递部配合以从传递部传递中间齿轮的自转的被传递部(42)。两级减速输出轴部具有与旋转内齿轮啮合并传递旋转力的输出外齿轮(25)。

Description

减速机以及致动器

技术领域

本发明涉及具有内摆线齿轮机构的减速机和致动器。

背景技术

以往，在具有马达和减速机的通用的小型致动器中，提出了一种在减速机中使用内摆线齿轮机构的方案(参见专利文献1)。

作为内摆线齿轮机构，如专利文献1所示，已知具有两级的内摆线齿轮机构和仅具有单级的内摆线齿轮机构。

下面，分别利用图4和图5简单说明具有两级和具有单级的内摆线齿轮机构。

如图4所示，具有两级内摆线齿轮机构的减速机包括：固定齿轮1，其为内齿轮且固定在致动器或减速机的外壳等上；中间齿轮3，其由相对于马达的驱动轴偏心设置的偏心轴2可自由旋转地支撑；以及作为内齿轮的输出齿轮5(图示了没有齿的外周面侧)，其与向外部输出旋转驱动力的输出侧轴部4一体旋转。此外，中间齿轮3将与固定齿轮1啮合的直齿轮(外齿轮)即第一齿轮部6和与输出齿轮5啮合的直齿轮即第二齿轮部7一体同轴设置，第一齿轮部6和第二齿轮部7一体旋转。

中间齿轮3利用设置在驱动轴上的偏心轴2，在固定齿轮1的内侧公转，此时，利用与固定齿轮1啮合的第一齿轮部6，中间齿轮3自转。上述公转且自转的中间齿轮3的第二齿轮部7与输出齿轮5啮合，利用公转且自转的中间齿轮3，输出齿轮5与输出侧轴部4一体旋转。由此，利用固定齿轮1和第一齿轮部6减速，并且利用第二齿轮部和输出齿轮5减速。另外，驱动轴和输出齿轮5(输出侧轴部4)同轴配置。

此外，如图5所示，具有单级内摆线齿轮机构的减速机设有：固定齿轮11，其为内齿轮且固定在致动器或减速机的外壳上；中间齿轮13，其被相对于马达的驱动轴偏心设置的偏心轴12可自由旋转地支撑；以及配合部15，其与向外部输出旋转驱动力的输出侧轴部14一体旋转，并且与中间齿轮13结合。

中间齿轮13利用设置在驱动轴上的偏心轴12与固定齿轮11啮合，并且一边在固定齿轮11的内侧公转一边自转。此外，配合部15以与中间齿轮13配合的状态被驱动旋转，并相对于中间齿轮13公转，配合部15与驱动轴和输出侧轴部14同轴旋转，在中间齿轮13和配合部15的配合时，利用中间齿轮13的公转吸收偏心部分而仅传递自转。例如，如图5所示，在中间齿轮13的齿的内侧，沿圆周方向排列的方式设置多个圆柱状的凸部16。上述圆柱状的凸部16与驱动轴(输出侧轴部14)轴心平行，并且在中间齿轮13的规定半径位置的圆周上相互等间隔配置。

相对于此，配合部15设置成以输出侧轴部14的轴心为中心的圆板状，并且在与中间齿轮13的上述规定半径位置相同的半径位置处设有凸部16插入的凹部17。另外，此处，凹部17为圆柱状的贯通孔。此外，凹部17的内径大于凸部16的外径，即使凸部16与中间齿轮13一体公转，也能够使配合部15以输出侧轴部14的轴心为旋转中心旋转。即，凸部16和凹部17仅向配合部15传递中间齿轮13的公转和自转中的自转。

这种致动器(减速机)中，虽然减速比(变速比)是固定的，但是根据使用状况等，需要不同的减速比的致动器。因此，提供减速比不同的多个产品，但是当改变基本减速比时，需要改变各齿轮的直径或齿数等的设计，当减速比不同时，所使用的齿轮基本上完全不同的可能性较高。

因此，提出了如下方案：通过将具有上述单级或两级内摆线齿轮机构的减速机(致动器)分为输入轴部、变速机构部和输出轴部，在输入轴部上设定由多个部件构成的多个单元，在变速机构部上设定由多个部件构成的多个单元，并且在输出轴部上设定上述单级用和两级用的两种单元，从而能够将减速比不同的多种减速机(致动器)制造成系列产品(例如，参见专利文献2)。

现有技术文献

专利文献1：专利第4303667号公报

专利文献2：特开2013-200038号公报

并且，在由多个部件构成的单元组合而成的专利文献2的减速机中，在输出轴部上存在具有两级用的内齿轮的单元和具有单级用的凸部(内销)的单元，究竟是成为具有单级内摆线齿轮机构的减速机还是成为具有两级内摆线齿轮机构的减速机，需要改变上述输出轴部的单元。此外，设有与具有内齿轮的输出轴部的单元啮合的直齿轮的变速机构部的单元和设有与具有内销(凸部)的输出轴部的单元配合的销孔(凹部)的变速机构部的单元形成不同的单元。因此，当改变单级用和两级用时，至少需要使用输出轴部和变速机构部分别不同的单元(部件)。在这种情况下，至少需要分别改变输出轴部的部件和变速机构部的部件，因此不能减少系列化时需要的部件数量。

至少在制造单级内摆线减速机和两级内摆线变速机的过程中，分别在输出轴部和变速机构部，需要改变单级用的相互配合的部件和两级用的相互啮合的内齿轮和直齿轮。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供减速机和致动器，所述减速机具有固定的内齿轮和与上述内齿轮啮合并公转且自转的中间齿轮，在向外部输出上述中间齿轮的自转的单级式结构和进一步对上述中间齿轮的旋转进行减速并向外部输出的两级式结构中，仅使传递中间齿轮的旋转的部件不同。

为了实现上述目的，本发明的减速机的特征在于，其具备：被固定支撑的固定内齿轮；偏心轴，其设置在被驱动源旋转驱动的驱动轴上并相对于该驱动轴偏心；中间齿轮，其利用所述偏心轴与所述固定内齿轮啮合而公转，且绕所述偏心轴自转；以及单级减速输出轴部或两级减速输出轴部，其旋转自如地与所述驱动轴同轴配置并向外部输出旋转驱动力，

所述中间齿轮具备：与所述固定内齿轮啮合的外齿轮；传递齿轮，其能与该外齿可一体旋转地同轴设置且传递该中间齿轮的自转和公转；以及传递该中间齿轮自转的传递部，

所述单级减速输出轴部具有被传递部，所述被传递部与所述传递部配合并从所述传递部传递所述中间齿轮的自转，

所述两级减速输出轴部设有被传递齿轮，所述被传递齿轮与所述传递齿轮啮合并传递旋转力。

本发明的致动器的特征在于包括上述减速机和驱动轴，并且包括使所述驱动轴旋转的驱动源。

在这种减速机和致动器中，在具有单级减速输出轴部的状态下形成单级式减速机，并且与两级式减速机相比形成减速比较小的减速机。此外，在减速机具有两级减速输出轴部的状态下形成两级式减速机，并且与单级式减速机相比形成减速比较大的减速机。

此处，偏心轴、固定内齿轮和中间齿轮在单级式减速机中以及在两级式减速机中是通用的共同部件，单级式减速机和两级式减速机的不同点在于：单级减速输出轴部和两级变速输出轴部。此外，虽然在单级式减速机和两级式减速机中分别需要向心轴承，但是可以使上述向心轴承通用化。

此外，在使用作为具备减速机的致动器时，可以使马达和外壳等实现通用化。另外，当传递部和被传递部由内销(凸部)和销孔(凹部)构成时，优选的是，在中间齿轮侧设置未沿轴向突出的销孔，在单级减速输出轴部上设置内销。在这种情况下，内销在中间齿轮上未形成沿轴向朝输出侧突出的状态，从而可以防止在中间齿轮设置两级减速输出轴部时内销造成妨碍。此外，虽然传递齿轮和被传递齿轮是外齿轮和内齿轮的组合，但是哪一个是外齿轮，哪一个是内齿轮都可以。此外，可以使单级减速输出轴部和两级减速输出轴部形成大体相同的外径，并且，可以使轴向长度大体相同。因此，作为减速机或具有减速机的致动器，可以使用相同尺寸的外壳，作为其他附属部件也可以使用相同尺寸的部件。在这种情况下，由于外观大体相同，所以易于将单级式减速机和两级式减速机制造成相同系列产品。

本发明的效果如下。

根据本发明，可以将进行单阶段减速的单级式减速机和进行两级减速的两级式减速机在结构上的差异变为大致一个部件的差异，在以大体相同的规格尺寸制造、出售单级式减速机和两级式减速机这两者时，能够容易地实现两种减速机的制造，并且能降低成本。同样，容易制造具有上述减速机的致动器，并能够降低成本。

此外，在制造减速比不同的多种减速机或致动器时，能够容易地将单级式减速机作为两级式减速机，将两级式减速机作为单级式减速机。即，能够容易地使减速比的变化为两倍。

附图说明

图1是表示本发明第一实施方式的两级式减速机的视图，(a)是分解立体图，(b)是从(a)的反向观察的主要部分解立体图。

图2是表示同一单级式减速机的视图，(a)是分解立体图，(b)是从(a)的反向观察的主要部分解立体图。

图3是剖视图，其表示了具有同一两级式减速机的两级式致动器。

图4是表示以往的两级式减速机的分解立体图。

图5是表示以往的单级式减速机的分解立体图。

图中：20-单级式减速机，21-固定内齿轮，22-中间齿轮，23-外齿轮，24-单级减速输出轴部，25-输出外齿轮(被传递齿轮)，26-旋转内齿轮(传递齿轮)，38-传递部，40-两级式减速机，41-两级减速输出轴部，42-被传递部，50-两级式致动器，51-马达(驱动源)，52-驱动轴，56-偏心轴。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

如图1至图3所示，具有本实施方式的减速机的致动器基本上通过改变一个部件，就能形成两级式致动器50和单级式致动器(省略图示)中的一种，其中，所述两级式致动器50具有通过两阶段减速来输出驱动源(图3中图示：马达51)的旋转驱动力的两级式减速机20，所述单级式致动器具有通过一阶段减速来输出马达51的旋转驱动力的单级式减速机40。

首先，参照图1和图3对两级式致动器50进行说明。

两级式致动器50为设有马达51和两级式减速机20的装置，当输出马达51的旋转驱动力时，对旋转驱动力产生的旋转进行减速，以提高转矩并向外部输出。

此外，在本实施方式中，马达51为包含在所谓小型马达范畴的马达，两级式致动器50是通用的小型致动器。

马达51例如虽然是DC马达，但是可以采用各种马达，只要是电动马达即可。马达51具有驱动轴52，通过使驱动轴52旋转，向两级式减速机20输出旋转驱动力。

两级式致动器50的两级式减速机20例如是具有双重内摆线齿轮机构的减速机，其设有；固定内齿轮21，其固定在两级式致动器50的外壳55上；以及中间齿轮22，其具有与固定内齿轮21啮合的外齿轮23。此外，两级式减速机20设有两级减速输出轴部24，以便基于中间齿轮22的公转和自转，在对旋转驱动力进行进一步减速后将其向外部输出。

中间齿轮22除了与固定内齿轮21啮合的外齿轮(直齿轮)23以外，还设有旋转内齿轮(传递齿轮)26，该旋转内齿轮26与后面所述的两级减速输出轴部24的输出外齿轮(被传递齿轮)25啮合。

如上所述，在两级减速输出轴部24上设有输出外齿轮25。

如图3所示，固定内齿轮21固定在两级式致动器50的外壳55上，外壳55由马达侧外壳53和减速机侧外壳54构成，固定内齿轮21以不能旋转的方式固定在减速机侧外壳54上。另外，在固定内齿轮21的外周面上设置两个止转凹部30，以便能够与外壳55侧的未示出的凸部嵌合而不能旋转。此外，固定内齿轮21设有驱动轴52贯通的贯通孔27，并且，在贯通孔27内设有可自由旋转地支撑驱动轴52的向心轴承28。

此外，固定内齿轮21是大致圆板状的部件，在马达51相反侧的面上设有圆柱状的凹部29，并且在该凹部的内周面上设有齿。

中间齿轮22配置在固定内齿轮21的马达51的相反侧上。在中间齿轮22的固定内齿轮21侧设有与固定内齿轮21的凹部29内的齿啮合的外齿轮23，并且在其相反侧具有与两级减速输出轴部24的输出外齿轮25啮合的旋转内齿轮26。

此外，旋转内齿轮26在圆柱状的凹部31的内周面上形成有齿，其中，所述凹部31形成在中间齿轮22的两级减速输出轴部24侧的表面上。此外，在中间齿轮22上，外齿轮23和旋转内齿轮26同轴设置并一体形成。

此外，中间齿轮22在其中央部设有偏心轴56贯通的贯通孔32。在该偏心轴56的外周面和中间齿轮22的贯通孔32的内周面之间设有向心轴承33。通过该向心轴承33，中间齿轮22绕偏心轴56自由旋转。

此外，中间齿轮22在所述旋转内齿轮26的内侧且在达到贯通孔32外侧的规定半径的位置处，以沿周向排列的方式设置多个凹部37。例如，凹部37以沿周向排列的方式设置八个。凹部37为圆孔，当使用单级式减速机40时，其用于将旋转内齿轮26的公转和自转中的自转传递至单级减速输出轴部41的被传递部42的圆柱状凸部(内销)43。即，中间齿轮22的外齿轮23的齿的内侧设有凹部37的部分形成传递部38，其向上述被传递部42传递中间齿轮22的自转。另外，将在后面对单级式减速机40进行详细说明。

驱动轴52贯通偏心轴56。偏心轴56相对于驱动轴52偏心，并且能够与驱动轴52一体旋转。

两级减速输出轴部24设有与中间齿轮22的旋转内齿轮26啮合的输出外齿轮25，并且在其中央部设有输出轴34嵌合的嵌合孔35。在两级减速输出轴部24中，输出外齿轮25和输出轴34一体同轴设置以便一体旋转。

在这种两级式减速机20和设有该两级式减速机20的两级式致动器50中，通过设置在驱动轴52上的偏心轴56，将马达51的旋转驱动力传递至中间齿轮22，从而使中间齿轮22公转。由此，与固定内齿轮21啮合的中间齿轮22的外齿轮23使中间齿轮22自转。此时，马达51的驱动轴52的旋转利用中间齿轮22的自转被减速。接着，向两级减速输出轴部24的输出外齿轮25传递中间齿轮22的旋转内齿轮26的公转和自转并使其减速。即，由作为传递齿轮的旋转内齿轮26的公转和自转形成的旋转力在向作为被传递齿轮的输出外齿轮25传递时被减速。

接着，对单级式减速机40和单级式致动器进行说明。

两级式减速机20和两级式致动器50与单级式减速机40和单级式致动器的不同点基本上在于，究竟是设有两级减速输出轴部24还是设有单级减速输出轴部41，上述其他致动器的部件在单级式减速机40和单级式致动器以及两级式减速机20和两级式致动器50中均为共同部件。

即，两级式减速机20和两级式致动器50的固定内齿轮21、中间齿轮22、向心轴承28、向心轴承33、马达51、驱动轴52和外壳55等是共同部件，即使在单级式减速机40和单级式致动器中也同样使用。

在单级减速输出轴部41中，输出轴34与圆板状的被传递部42的嵌合孔45嵌合，并且具有多个凸部43，这些凸部43插入中间齿轮22的传递部38的凹部37。被传递部42的凸部43与在传递部38的规定半径位置处沿周向等间隔配置的凹部37数量相同，并且在与传递部38的规定半径位置相同的被传递部42的规定半径位置处沿周向等间隔配置，以便将全部凸部43插入凹部37内。

如上所述，凹部37是圆孔，凸部43是圆柱，凹部37的内径比凸部43的外径大，当具有凹部37的中间齿轮22一边公转一边自转时，在将凸部43插入凹部37的状态下，与驱动轴52同心旋转的单级减速输出轴部41以与中间齿轮22的自转同样的旋转速度旋转。

因此，在单级式减速机40中，其减速比形成直至两级式减速机20的中间齿轮22为止的减速比，而在两级式减速机20中，其减速比形成在直至中间齿轮22为止的减速比中进一步追加中间齿轮22的旋转内齿轮26和输出外齿轮25的减速比。

在本实施方式中，在单级式减速机40和两级式减速机20中不仅设置传递部38的凹部37，该凹部用于将单级减速输出轴部41的被传递部42的凸部43插入中间齿轮22并传递中间齿轮22的自转，还设有两级减速输出轴部24的输出外齿轮25啮合的旋转内齿轮26。

因此，由于中间齿轮22包括具有凹部37的传递部38和旋转内齿轮26两者，所以，单级减速输出轴部41和两级减速输出轴部24中的任意一个均能传递旋转驱动力。因此，通过使用单级减速输出轴部41和两级减速输出轴部24中的任一个，就可确定是单级式减速机40还是两级式减速机20。

另外，虽然使用了传递部38、在被传递部42的旋转驱动力的传递中作为圆孔的凹部37以及作为与其相比直径更小的圆柱的凸部43，但是只要相互偏心且能够由旋转的传递部38和被传递部42传递旋转即可，并不必需是圆孔和圆柱，也可以是其他形状的凹部和凸部，只要是能够相互配合的部件即可，也可以不是凸部和凹部。

此外，在中间齿轮22的传递部38侧设置凹部37，在单级减速输出轴部41的被传递部42侧设置凸部43，也可以在传递部38侧设置凸部，在被传递部42侧设置凹部。但是，需要将设置在传递部38侧的凸部配置在不妨碍旋转内齿轮26和输出外齿轮25啮合的位置处。

此外，在中间齿轮22上设置作为内齿轮的旋转内齿轮26，在两级减速输出轴部24上设置作为外齿轮的输出外齿轮25，也可以将中间齿轮22侧作为外齿轮，将两级减速输出轴部24侧作为内齿轮。在任意一种情况下，只要在中间齿轮22和两级减速输出轴部24之间使内齿轮和外齿轮啮合即可。

Claims (2)

1.一种减速机，其特征在于，

具备：被固定支撑的固定内齿轮；偏心轴，其设置在被驱动源旋转驱动的驱动轴上，并相对于该驱动轴偏心；中间齿轮，其通过所述偏心轴与所述固定内齿轮啮合而公转，且绕所述偏心轴自转；以及单级减速输出轴部或两级减速输出轴部，其旋转自如地与所述驱动轴同轴配置并向外部输出旋转驱动力，

所述中间齿轮具备：与所述固定内齿轮啮合的外齿轮；传递齿轮，其能与该外齿轮一体旋转地同轴设置，并传递该中间齿轮的自转和公转；以及传递该中间齿轮的自转的传递部，

所述单级减速输出轴部具有被传递部，所述被传递部与所述传递部配合并从所述传递部传递所述中间齿轮的自转，

所述两级减速输出轴部包括被传递齿轮，所述被传递齿轮与所述传递齿轮啮合并传递旋转力。

2.一种致动器，其特征在于：

具备权利要求1记载的减速机和驱动轴，并且具备使所述驱动轴旋转的驱动源。