齒輪傳動裝置制造方法
【專利摘要】齒輪傳動裝置(1)包括：具有嵌合部(10c)的曲軸(10)；具有齒部(14a、16a)的齒輪部件(14、16)；具有嚙合于齒輪部件(14、16)的齒部(14a、16a)的齒部(3)的第一筒部(2)；通過伴隨曲軸(10)的旋轉(zhuǎn)的齒輪部件(14、16)的擺動，能夠相對于第一筒部(2)旋轉(zhuǎn)的第二筒部(4)；以及具有曲軸(10)的嵌合部(10c)嵌合的嵌合孔(20b)的傳遞齒輪(20)。以垂直于曲軸(10)的軸向的平面剖切傳遞齒輪(20)時，傳遞齒輪(20)的嵌合孔(20b)的剖面形狀為多邊形，以垂直于曲軸(10)的軸向的平面剖切曲軸(10)的嵌合部(10c)時，嵌合部(10c)的剖面形狀為與嵌合孔(20b)的剖面形狀相配合的多邊形。
【專利說明】齒輪傳動裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種齒輪傳動裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，已知有一種偏心擺動型的齒輪傳動裝置，其外齒齒輪與設(shè)置在曲軸的偏心體的旋轉(zhuǎn)聯(lián)動而進行擺動旋轉(zhuǎn)，由此，外筒與支座進行相對旋轉(zhuǎn)。在此種齒輪傳動裝置中，在曲軸的嵌合部安裝有傳遞齒輪(直齒輪)。該傳遞齒輪發(fā)揮通過將輸入軸的旋轉(zhuǎn)傳遞至曲軸以使曲軸旋轉(zhuǎn)的作用。
[0003]一般來講，曲軸與傳遞齒輪的連接采用使用了漸開線花鍵的花鍵連接(例如參照專利文獻(xiàn)1、2)。具體而言，在該花鍵連接中，例如圖9所示，通過花鍵加工而形成在曲軸的嵌合部111的外周面的齒112與形成在傳遞齒輪120的嵌合孔121的內(nèi)周面的齒122嚙合。
[0004]在此，當(dāng)使用齒輪傳動裝置時，曲軸以及傳動齒輪被施加大的外力。為了賦予曲軸以及傳遞齒輪以能夠承受該外力的強度，在花鍵加工后，對曲軸以及傳遞齒輪施以熱處理(淬火)。
[0005]但是，因熱處理時的變形，曲軸的嵌合部的外徑尺寸以及傳遞齒輪的嵌合孔的內(nèi)徑尺寸會發(fā)生偏差。因此，嵌合部與嵌合孔的間隙被設(shè)計成具有余裕的大小，以便容許因熱處理時的變形引起的嵌合部的外徑以及嵌合孔的內(nèi)徑的尺寸偏差。其結(jié)果，在因熱處理時的變形所引起的尺寸偏差大時，在互相嵌合的嵌合部以及嵌合孔之間發(fā)生晃蕩，有時該晃蕩導(dǎo)致發(fā)生噪音。
[0006]為了抑制此種晃蕩和噪音，也可以在熱處理后對嵌合部以及嵌合孔進行精加工來減小起因于熱處理的尺寸偏差。但是，在采用漸開線花鍵的花鍵連接的情況下，想要對曲軸的嵌合部進行精加工，則需要使用滾刀來進行精加工，而且，想要對傳遞齒輪的嵌合孔進行精加工，則需要使用拉刀來進行精加工。不管是哪一個精加工，都需要使用高價的專用工具或高價的附加設(shè)備，因此，會導(dǎo)致成本上升。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:日本專利公開公報特開2010-286098號
[0010]專利文獻(xiàn)2:日本專利公開公報特開平10-252638號

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠以低成本抑制曲軸的嵌合部和傳遞齒輪的嵌合孔之間的晃蕩以及噪音的齒輪傳動裝置。
[0012]本發(fā)明所涉及的齒輪傳動裝置包括:曲軸，具有偏心部以及嵌合部；齒輪部件，具有供所述偏心部插入的貫穿孔，且具有齒部；第一筒部，具有與所述齒輪部件的所述齒部嚙合的齒部；第二筒部，支撐所述曲軸以使該曲軸能夠旋轉(zhuǎn)，且通過伴隨所述曲軸的旋轉(zhuǎn)的所述齒輪部件的擺動，能夠相對于所述第一筒部旋轉(zhuǎn)；以及傳遞齒輪，具有供所述曲軸的所述嵌合部嵌合的嵌合孔，且用于使所述曲軸以軸為中心旋轉(zhuǎn)。以垂直于所述曲軸的軸向的平面剖切所述傳遞齒輪時，所述傳遞齒輪的所述嵌合孔的剖面的形狀為多邊形，以垂直于所述曲軸的軸向的平面剖切所述曲軸的所述嵌合部時，所述嵌合部的剖面的形狀為與所述嵌合孔的剖面的形狀相配合的多邊形。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是表示本發(fā)明的一實施方式所涉及的齒輪傳動裝置的剖視圖。
[0014]圖2是圖1的I1-1I線剖視圖。
[0015]圖3是表示所述齒輪傳動裝置的俯視圖。
[0016]圖4是表示所述齒輪傳動裝置中的曲軸與傳遞齒輪的嵌合結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0017]圖5是圖1中的V-V線剖視圖。
[0018]圖6是表示所述齒輪傳動裝置的變形例的I的俯視圖。
[0019]圖7是變形例I的齒輪傳動裝置的主要部分的剖視圖。
[0020]圖8是表示所述齒輪傳動裝置的變形例2的剖視圖。
[0021]圖9是表示以往的齒輪傳動裝置中的曲軸與傳遞齒輪的剖視圖。
【具體實施方式】
[0022]以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的一實施方式所涉及的齒輪傳動裝置I。齒輪傳發(fā)動裝置I作為減速機而適用于例如機器人的回轉(zhuǎn)體或腕關(guān)節(jié)等的回轉(zhuǎn)部、各種工作機械的回轉(zhuǎn)部等。
[0023]<齒輪傳動裝置的整體結(jié)構(gòu)>
[0024]本實施方式所涉及的齒輪傳動裝置I通過第一外齒齒輪14與曲軸10的第一偏心部IOa聯(lián)動而擺動旋轉(zhuǎn)，并且第二外齒齒輪16與曲軸10的第二偏心部IOb聯(lián)動而擺動旋轉(zhuǎn)，由此獲得相對于被輸入的轉(zhuǎn)速減速的輸出旋轉(zhuǎn)。
[0025]如圖1所示,齒輪傳動裝置I包括作為第一筒部的外筒2、作為第二筒部的支座4、輸入軸8、多個(例如3個)曲軸10、作為齒輪部件的第一外齒齒輪14及第二外齒齒輪16以及多個(例如3個)傳遞齒輪20。
[0026]如圖2所示，外筒2是構(gòu)成齒輪傳動裝置I的外表面的部件，呈大致圓筒形狀。在外筒2的內(nèi)周面形成有多個銷槽2b。各銷槽2b沿外筒2的軸向延伸，并且在垂直于軸向的剖面上呈半圓形的剖面形狀。這些銷槽2b在外筒2的內(nèi)周面沿周向以等間隔排列。內(nèi)齒銷3嵌合于各銷槽2b中。即，外筒2具有作為齒部的多個內(nèi)齒銷3。
[0027]各內(nèi)齒銷3呈圓柱形狀，且在對應(yīng)的銷槽2b沿外筒2的軸向延伸。在銷槽2b，各內(nèi)齒銷3能夠以其軸為中心旋轉(zhuǎn)。第一外齒齒輪14及第二外齒齒輪16與這些內(nèi)齒銷3嚙
八
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[0028]如圖1所示，支座4在與外筒2同軸配置的狀態(tài)下被收容在該外筒2內(nèi)。支座4以與外筒2相同的軸為中心相對于外筒2旋轉(zhuǎn)。具體而言，支座4通過在軸向上互相隔開間隔地設(shè)置的一對支座軸承6被支撐為能夠與外筒2進行相對旋轉(zhuǎn)。在本實施方式中，支座4包括基部4a、端板部4b以及多個(例如3個)軸部4c。但是，并不限定于該結(jié)構(gòu)。
[0029]基部4a在外筒2內(nèi)配置在外筒2的軸向的其中之一端部側(cè)。在該基部4a的徑向中央部設(shè)置有圓形的貫穿孔4d。在貫穿孔4d的周圍沿周向以等間隔設(shè)置有多個(例如3個)曲軸安裝孔4e (以下簡稱為安裝孔4e)。
[0030]端板部4b相對于基部4a在軸向上隔開間隔而被設(shè)置，且在外筒2內(nèi)配置在外筒2的軸向的另一端部側(cè)。在端板部4b的徑向中央部設(shè)置有貫穿孔4f。在貫穿孔4f的周圍，在與基部4a的多個安裝孔4e相對應(yīng)的位置設(shè)置有多個(例如3個)曲軸安裝孔4g(以下簡稱為安裝孔4g)。在外筒2內(nèi)形成有閉合空間，該閉合空間由端板部4b與基部4a的彼此相向的兩者的內(nèi)表面和外筒2的內(nèi)周面包圍而成。
[0031]3個軸部4c與基部4a —體地設(shè)置，且從基部4a向端板部4b側(cè)呈直線延伸。這3個軸部4c沿周向以等間隔被配設(shè)(參照圖2)。各軸部4c通過螺栓4h緊固于端板部4b (參照圖1)。據(jù)此,基部4a、軸部4c以及端板部4b被一體化。
[0032]輸入軸8作為輸入部而發(fā)揮功能，由圖略的驅(qū)動馬達(dá)向該輸入部輸入旋轉(zhuǎn)。輸入軸8被插入端板部4b的貫穿孔4f以及所述基部4a的貫穿孔4d。輸入軸8被配置成其軸心與外筒2以及支座4的軸心一致。輸入軸8以其軸為中心旋轉(zhuǎn)。在輸入軸8的頂端部的外周面設(shè)置有輸入齒輪8a。
[0033]3個曲軸10在外筒2內(nèi)以等間隔配置在輸入軸8的周圍(參照圖2)。各曲軸10分別安裝于所對應(yīng)的基部4a的安裝孔4e和端板部4b的安裝孔4g(參照圖1)。具體而言，從各曲軸10的軸向的一端起指定長度的軸向內(nèi)側(cè)部分通過第一曲軸軸承12a安裝于基部4a的安裝孔4e內(nèi)。另一方面，各曲軸10的軸向的另一端部通過第二曲軸軸承12b安裝于端板部4b的安裝孔4g內(nèi)。各曲軸10通過兩個曲軸軸承12a、12b被支撐為能夠相對于支座4以軸為中心旋轉(zhuǎn)。此外，在圖1中，省略了表示各曲軸10的剖面的剖面線(斜線)。
[0034]各曲軸10具有偏心部。所述偏心部包含第一偏心部IOa和第二偏心部10b，第一偏心部IOa和第二偏心部IOb在被兩個曲軸軸承12a、12b支撐的部分之間沿軸向排列配置。第一偏心部IOa和第二偏心部IOb分別呈圓柱形狀。第一偏心部IOa和第二偏心部IOb分別從曲軸10的軸心以指定的偏心量偏心，且被配置成彼此具有指定角度的相位差。此外，在曲軸10的其中之一端部、即與安裝于基部4a的安裝孔4e內(nèi)的部分相比位于軸向外側(cè)的部位，設(shè)置有用于安裝傳遞齒輪20的嵌合部10c。關(guān)于嵌合部IOc的詳細(xì)內(nèi)容，將在后面敘述。
[0035]如圖1及圖2所示，第一外齒齒輪14被配置在外筒2內(nèi)的所述閉合空間。第一外齒齒輪14通過第一滾子軸承18a安裝于各曲軸10的第一偏心部10a。如果各曲軸10旋轉(zhuǎn)而第一偏心部IOa進行偏心旋轉(zhuǎn),則第一外齒齒輪14與該偏心旋轉(zhuǎn)聯(lián)動,一邊與內(nèi)齒銷3嚙合,一邊進行擺動旋轉(zhuǎn)。
[0036]第一外齒齒輪14具有比外筒2的內(nèi)徑稍小的大小。在本實施方式中,第一外齒齒輪14具有第一外齒14a、中央部貫穿孔14b、多個(例如3個)第一偏心部插通孔14c以及多個(例如3個)軸部插通孔14d。但是，并不限定于該結(jié)構(gòu)。
[0037]如圖2所不,第一外齒14a設(shè)置于第一外齒齒輪14的外周面。第一外齒14a的齒面在垂直于軸向的剖面上，呈在整個周向上平滑連續(xù)的波形狀。即，第一外齒14a的齒面沿周向交替排列有位于徑向外側(cè)的頂部和位于徑向內(nèi)側(cè)的底部。第一外齒14a的頂部的頂端(峰)向徑向外側(cè)的突出量優(yōu)選被調(diào)整為在第一外齒齒輪14擺動旋轉(zhuǎn)時抑制與內(nèi)齒銷3的接觸。對于第二外齒齒輪16的頂部的頂端也相同。[0038]第一外齒14a的齒數(shù)被設(shè)定為稍少于內(nèi)齒銷3的數(shù)目。在本實施方式中，第一外齒14a的齒數(shù)被設(shè)定為比內(nèi)齒銷3的數(shù)目少一個。但是，并不限定于該結(jié)構(gòu)。
[0039]中央部貫穿孔14b設(shè)置在第一外齒齒輪14的徑向中央部。輸入軸8以具有游隙的狀態(tài)插入于中央部貫穿孔14b中。
[0040]3個第一偏心部插通孔14c在第一外齒齒輪14沿周向以等間隔設(shè)置在中央部貫穿孔14b的周圍。對應(yīng)的曲軸10的第一偏心部IOa以安裝有第一滾子軸承18a的狀態(tài)插通于各第一偏心部插通孔14c中。
[0041]3個軸部插通孔14d在第一外齒齒輪14沿周向以等間隔設(shè)置在中央部貫穿孔14b的周圍。各軸部插通孔14d在周向上分別配設(shè)在3個第一偏心部插通孔14c之間的位置。對應(yīng)的軸部4c以具有游隙的狀態(tài)插通于各軸部插通孔14d中。
[0042]第二外齒齒輪16配置在外筒2內(nèi)的所述閉合空間。第二外齒齒輪16通過第二滾子軸承18b安裝于各曲軸10的第二偏心部10b。第一外齒齒輪14和該第二外齒齒輪16與第一偏心部IOa和第二偏心部IOb的配置相對應(yīng)而沿軸向排列設(shè)置。當(dāng)各曲軸10旋轉(zhuǎn)而第二偏心部IOb偏心旋轉(zhuǎn)時,第二外齒齒輪16與該偏心旋轉(zhuǎn)聯(lián)動而一邊哨合于內(nèi)齒銷3, —邊進行擺動旋轉(zhuǎn)。
[0043]第二外齒齒輪16具有比外筒2的內(nèi)徑稍小的大小。在本實施方式中，第二外齒齒輪16具有第二外齒16a、中央部貫穿孔16b、多個(例如3個)第二偏心部插通孔16c以及多個(例如3個)軸部插通孔16d。但是，并不限定于該結(jié)構(gòu)。這些具有與第一外齒齒輪14的第一外齒14a、中央部貫穿孔14b、多個第一偏心部插通孔14c以及多個軸部插通孔14d同樣的結(jié)構(gòu)。對應(yīng)的曲軸10的第二偏心部IOb以安裝有第二滾子軸承18b的狀態(tài)插通于各第二偏心部插通孔16c中。
[0044]各傳遞齒輪20將輸入齒輪8a的旋轉(zhuǎn)傳遞給對應(yīng)的曲軸10。各傳遞齒輪20外嵌于設(shè)置在對應(yīng)的曲軸10的其中之一端部的嵌合部10c。具體而言，各傳遞齒輪20具有供曲軸10的嵌合部IOc嵌合的嵌合孔20b。嵌合孔20b是設(shè)置在傳遞齒輪20的大致中心(徑向的大致正中間)的貫穿孔。各傳遞齒輪20以與曲軸10的旋轉(zhuǎn)軸相同的軸為中心與該曲軸10 —體旋轉(zhuǎn)。各傳遞齒輪20具有與輸入齒輪8a嚙合的外齒20a。
[0045]<曲軸與傳遞齒輪的嵌合結(jié)構(gòu)>
[0046]以下，說明曲軸10與傳遞齒輪20的嵌合結(jié)構(gòu)。圖3是表示齒輪傳動裝置I的俯視圖，圖4是表示齒輪傳動裝置I中的曲軸10與傳遞齒輪20的嵌合結(jié)構(gòu)的立體圖。圖5是圖1的V-V線剖視圖。圖5表示以垂直于曲軸10的軸向的平面剖切曲軸10及傳遞齒輪20時的剖面。
[0047]如圖3至圖5所示，以垂直于曲軸10的軸向的平面剖切時，傳遞齒輪20的嵌合孔20b的剖面的形狀(嵌合孔20b的內(nèi)側(cè)面的剖面形狀)為多邊形。此外，以垂直于曲軸10的軸向的平面剖切時，曲軸10的嵌合部IOc的剖面的形狀(嵌合部IOc的外側(cè)面的剖面形狀)為與嵌合孔20b的剖面形狀相配合的多邊形。
[0048]嵌合孔20b的剖面形狀優(yōu)選正多邊形。并且，嵌合部IOc的剖面的形狀優(yōu)選與嵌合孔20b的剖面形狀相配合的正多邊形。此外，嵌合孔20b以及嵌合部IOc的正多邊形的邊數(shù)優(yōu)選4以上的偶數(shù)。即，嵌合孔20b的剖面形狀以及嵌合部IOc的剖面形狀更優(yōu)選正四邊形、正六邊形、正八邊形、正十邊形、正十二邊形等。在本實施方式中，嵌合孔20b的剖面形狀以及嵌合部IOc的剖面形狀為正六邊形。
[0049]如圖4所示，曲軸10的嵌合部IOc呈從曲軸10中被第一曲軸軸承12a支撐的大致圓柱形狀的圓柱狀部位IOf沿軸向延伸的六角柱形狀。即，嵌合部IOc具有平行于曲軸10的軸向的6個平面(外側(cè)面)。
[0050]傳遞齒輪20具有與嵌合孔20b相比位于軸向外側(cè)的凹部20c。凹部20c是從傳遞齒輪20的外表面20d向軸向凹陷的環(huán)狀部位。嵌合孔20b的內(nèi)側(cè)面(內(nèi)周面)與凹部20c的內(nèi)周面相比位于徑向內(nèi)側(cè)。嵌合部IOc比嵌合孔20b更向軸向外側(cè)突出。S卩，嵌合部IOc的端面IOd與嵌合孔20b相比位于軸向外側(cè)。
[0051]如圖1及圖4所示，在曲軸10設(shè)置有第一扣環(huán)31和第二扣環(huán)32。第一扣環(huán)31以及第二扣環(huán)32被固定于曲軸10。第一扣環(huán)31以及第二扣環(huán)32分別呈環(huán)狀。第一扣環(huán)31被配置在與傳遞齒輪20相比位于軸向內(nèi)側(cè)的位置。第二扣環(huán)32與傳遞齒輪20相比位于軸向外側(cè)，且配置在凹部20c內(nèi)。這些扣環(huán)31、32通過從軸向兩側(cè)夾住傳遞齒輪20，從而將傳遞齒輪20相對于曲軸10定位。此外，在圖4中，省略了第一扣環(huán)31以及第二扣環(huán)32的圖示，分別用兩點劃線31、32示出了設(shè)置這些扣環(huán)的位置。
[0052]如圖5所示，嵌合部IOc的剖面中的多個角部(多邊形的角部)10e分別呈圓弧形狀。此外，嵌合孔20b的剖面中的多個角部20e分別呈圓弧形狀。即，嵌合部IOc的各角部IOe位于嵌合部IOc的彼此相鄰的平面之間(彼此相鄰的外側(cè)面之間)。嵌合部IOc的各角部IOe被進行倒角，以形成向外側(cè)凸出的彎曲面。此外，嵌合孔20b的各角部20e被進行倒角，以成為與構(gòu)成對應(yīng)的嵌合部IOc的角部IOe的彎曲面相向的凹曲面。嵌合部IOc中的角部IOe的曲率半徑以及嵌合孔20b中的角部20e的曲率半徑無特別限定，但優(yōu)選3?5mm左右。此外，嵌合部IOc中的角部IOe的曲率半徑優(yōu)選被設(shè)計成大于嵌合孔20b中的角部20e的曲率半徑。
[0053]〈動作〉
[0054]接下來，說明齒輪傳動裝置I的動作。首先，例如通過圖略的馬達(dá)的驅(qū)動，向齒輪傳動裝置I的輸入軸8輸入旋轉(zhuǎn)。據(jù)此，輸入齒輪8a與輸入軸8 —起旋轉(zhuǎn)。該輸入齒輪8a的旋轉(zhuǎn)通過各傳遞齒輪20傳遞至各曲軸10。
[0055]接著，伴隨各曲軸10旋轉(zhuǎn)，各曲軸10的第一偏心部IOa以及第二偏心部IOb偏心旋轉(zhuǎn)。據(jù)此，與第一偏心部IOa的偏心旋轉(zhuǎn)聯(lián)動,第一外齒齒輪14 一邊與內(nèi)齒銷3哨合一邊進行擺動旋轉(zhuǎn)，并且，與第二偏心部IOb的偏心旋轉(zhuǎn)聯(lián)動,第二外齒齒輪16 —邊與內(nèi)齒銷3哨合一邊進行擺動旋轉(zhuǎn)。第一外齒齒輪14及第二外齒齒輪16的擺動旋轉(zhuǎn)通過各曲軸10傳遞至支座4，支座4整體以相對于所述輸入旋轉(zhuǎn)減速的轉(zhuǎn)速相對于外筒2進行旋轉(zhuǎn)。
[0056]<變形例1>
[0057]圖6是表示齒輪傳動裝置I的變形例I的俯視圖。圖7是圖6所示的齒輪傳動裝置I的主要部分的剖視圖。在該變形例I中，傳遞齒輪20相對于曲軸10定位的結(jié)構(gòu)與上述的實施方式不同。具體而言如下所述。
[0058]在該變形例I中，曲軸10的嵌合部IOc具有與圖5所示的上述的實施方式相同的剖面形狀。即，嵌合部IOc呈六角柱形狀。并且，如圖7所示，在曲軸10中，被第一曲軸軸承12a支撐的圓柱狀部位IOf呈大致圓柱形狀，具有大于嵌合部IOc以及嵌合孔20b的外徑。因此，圓柱狀部位IOf和嵌合部IOc的邊界部分形成有臺階10g。傳遞齒輪20通過與臺階IOg接觸，其朝軸向的其中一側(cè)(內(nèi)側(cè))的移動受到限制。
[0059]此外，通過螺栓33以及墊圈34，傳遞齒輪20向軸向的另一側(cè)(外側(cè))的移動受到限制。具體而言，墊圈34具有大于嵌合孔20b的外徑，墊圈34的內(nèi)表面接觸于傳遞齒輪20的外表面20d。螺栓33螺合于設(shè)置在嵌合部IOc以及圓柱狀部位IOf的螺孔中。據(jù)此，傳遞齒輪20相對于曲軸10被定位。
[0060]因此，在該變形例I中，無需圖1及圖4所示的齒輪傳動裝置I中在曲軸10設(shè)置的第一扣環(huán)31。此外，在圖7中，省略了表示曲軸10的剖面的剖面線(斜線)。
[0061]〈變形例2>
[0062]圖8是表示齒輪傳動裝置I的變形例2的剖視圖。如圖8所示，以垂直于曲軸10的軸向的平面剖切時，傳遞齒輪20的嵌合孔20b的剖面形狀為正四邊形。此外，以垂直于曲軸10的軸向的平面剖切時，曲軸10的嵌合部IOc的剖面形狀為與嵌合孔20b的剖面形狀相配合的正四邊形。
[0063]此外，嵌合部IOc的剖面中的多個角部IOe分別呈圓弧形狀，嵌合孔20b的剖面中的多個角部20e分別呈圓弧形狀。嵌合部IOc中的角部IOe的曲率半徑被設(shè)計成大于嵌合孔20b中的角部20e的曲率半徑。
[0064]如以上說明所述，在本實施方式中，傳遞齒輪20中的嵌合孔20b的所述剖面形狀為多邊形，曲軸10中的嵌合部IOc的所述剖面形狀為與嵌合孔20b的剖面形狀相配合的多邊形。據(jù)此，能夠以低成本對熱處理后的嵌合孔20b以及嵌合部IOc實施精加工，并且，能夠抑制曲軸10的嵌合部IOc與傳遞齒輪20的嵌合孔20b的晃蕩和噪音。此外，齒輪傳動裝置I中產(chǎn)生的噪音中，以輸入軸8的輸入齒輪8a與傳遞齒輪20的外齒20a的嚙合部的齒碰撞的聲音為主，在曲軸10與傳遞齒輪20的嵌合部分所發(fā)生的晃蕩對其影響大。因此，本實施方式所涉及的齒輪傳動裝置I作為噪音降低對策而有效。
[0065]此外，與嵌合孔以及嵌合部為圖9所示的漸開線花鍵形狀的情況相比，嵌合孔20b以及嵌合部IOc為多邊形的本實施方式能夠?qū)崽幚砬昂蟮淖冃伪旧硪种频眯?。因此，根?jù)本實施方式，即使不進行熱處理后的精加工處理，也能夠確保一定程度的精度，能夠減小晃動。此外，在本實施方式中，如果在熱處理后進行精加工，則能夠獲得更高的尺寸精度。
[0066]另外，如上所述，曲軸10的嵌合部IOc的剖面形狀為多邊形，因此，在熱處理后，能夠使用例如凸輪磨床進行精加工。而且，嵌合部IOc能夠使用與圓柱狀部位IOf (軸勁部)相同的工具來進行加工。具體而言，嵌合部IOc能夠使加工時的中心位置與圓柱狀部位IOf同心。因此，能夠使嵌合部IOc與圓柱狀部位IOf的同心度良好。據(jù)此，能夠抑制曲軸的軸的搖動。此外，嵌合部IOc和圓柱狀部位IOf的加工能夠通過一個工序來進行，無需追加設(shè)備。
[0067]此外，在本實施方式中，由于嵌合孔20b以及嵌合部IOc的剖面形狀為正多邊形，因此，尤其是曲軸10的嵌合部IOc的加工變得容易。具體而言，在曲軸10的嵌合部IOc為正多邊形的情況下，使用例如可通過車削來形成多角的加工裝置等，能夠容易地將嵌合部IOc加工成正多邊形。據(jù)此，能夠進一步降低加工成本。
[0068]另外，在本實施方式中，由于嵌合孔20b以及嵌合部IOc的剖面形狀的正多邊形的邊數(shù)為4以上的偶數(shù)，因此，各邊具有彼此平行的相向邊。因此，在測量嵌合孔20b以及嵌合部IOc的尺寸時，只要測量相向的一對邊之間的間隔即可，因此，尺寸測量(尺寸管理)變得容易。
[0069]此外，在本實施方式中，嵌合孔20b中的多個角部20e以及嵌合部IOc中的多個角部IOe具有如被倒角成圓弧狀的形狀，因此，能夠抑制應(yīng)力集中于各角部。據(jù)此，各角部的耐久性提聞。
[0070]另外，在本實施方式中，嵌合部IOc的角部IOe的曲率半徑大于嵌合孔20b的角部20e的曲率半徑，因此，容易地將曲軸10的嵌合部IOc插入于傳遞齒輪20的嵌合孔20b中。據(jù)此，作業(yè)性提高。
[0071]此外，在齒輪傳動裝置I中，嵌合孔20b與嵌合部IOc的嵌合采用靜配合(過盈配合，interference fit)或者40 μ m以下的動配合(間隙配合，clearance fit)的情況下，能夠進一步抑制因晃蕩導(dǎo)致的傳遞齒輪20的搖動，能夠進一步降低噪音。
[0072]另外，關(guān)于“40 μ m以下的動配合”，以圖5及圖8所示的結(jié)構(gòu)為例進行具體說明。例如在圖5及圖8所示那樣角部被進行倒角的結(jié)構(gòu)中，角部10e、20e的尺寸并不是“40 μ m以下”的對象。在這些結(jié)構(gòu)中，嵌合部IOc中彼此相向的平面間的尺寸和嵌合孔20b中彼此相向的平面間的尺寸為“40 μ m以下”的對象。即，在“40 μ m以下的動配合”的情況下，嵌合孔20b中彼此相向的平面間的尺寸的最大值與嵌合部IOc中彼此相向的平面間的尺寸的最小值之間的差為“40 μ m以下”。
[0073]以上說明了本發(fā)明的實施方式，但本發(fā)明并不限定于這些實施方式，可在不脫離其主旨的范圍內(nèi)進行各種變更、改良等。
[0074]例如，在所述實施方式中，例示了嵌合孔20b以及嵌合部IOc的剖面形狀為正多邊形的情況，但也可以為不是正多邊形的多邊形。
[0075]此外，在所述實施方式中，例示了嵌合孔20b以及嵌合部IOc的正多邊形的邊數(shù)為4以上的偶數(shù)的情況，但邊數(shù)也可為奇數(shù)。
[0076]另外，在所述實施方式中，例示了嵌合部IOc的角部IOe的曲率半徑大于嵌合孔20b的角部20e的曲率半徑的情況，但這些曲率半徑例如也可以相同。
[0077]此外，在所述實施方式中，例示了輸入軸8設(shè)置在徑向中央的情況，但并不限定于此。輸入軸8也可以設(shè)置在從中央向徑向偏離的位置。
[0078]另外，在所述實施方式中，例示了設(shè)置有多個(例如3個)曲軸的情況，但也可以為例如一個曲軸設(shè)置在徑向中央的結(jié)構(gòu)。此時，也可以采用筒體嵌入于貫穿孔4d、貫穿孔4f、貫穿孔14b、貫穿孔16b的結(jié)構(gòu)。在該筒體內(nèi)設(shè)置例如纜線等。
[0079]此外，支座4和外筒2中也可以為任一個被固定。即，可采用固定支座4，外筒2相對于支座4旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，也可采用固定外筒2，支座4相對于外筒2旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。
[0080]另外，在所述實施方式中，例示了曲軸10的嵌合部IOc設(shè)置在曲軸10的其中之一端部的情況，但并不限定于此。嵌合部IOc例如可以設(shè)置在曲軸10的另一端部，也可以設(shè)置在其中之一端部與另一端部之間的中間部。
[0081]以下，概述上述的實施方式。
[0082]所述齒輪傳動裝置包括:曲軸，具有偏心部以及嵌合部；齒輪部件，具有供所述偏心部插入的貫穿孔，且具有齒部；第一筒部，具有與所述齒輪部件的所述齒部嚙合的齒部；第二筒部，支撐所述曲軸以使該曲軸能夠旋轉(zhuǎn)，且通過伴隨所述曲軸的旋轉(zhuǎn)的所述齒輪部件的擺動，能夠相對于所述第一筒部旋轉(zhuǎn)；以及傳遞齒輪，具有供所述曲軸的所述嵌合部嵌合的嵌合孔，且用于使所述曲軸以軸為中心旋轉(zhuǎn)。以垂直于所述曲軸的軸向的平面剖切所述傳遞齒輪時，所述傳遞齒輪的所述嵌合孔的剖面的形狀為多邊形，以垂直于所述曲軸的軸向的平面剖切所述曲軸的所述嵌合部時，所述嵌合部的剖面的形狀為與所述嵌合孔的剖面的形狀相配合的多邊形。
[0083]在該結(jié)構(gòu)中，傳遞齒輪的嵌合孔的所述剖面的形狀為多邊形，曲軸的嵌合部的所述剖面的形狀為與嵌合孔的剖面形狀相配合的多邊形。據(jù)此，能夠以低成本對熱處理后的嵌合孔以及嵌合部實施精加工。具體而言，對于曲軸的嵌合部，由于其剖面形狀為多邊形，因此，在熱處理后，能夠使用例如凸輪磨床進行精加工。因此，無需高價的專用工具或高價的追加設(shè)備。對于傳遞齒輪的嵌合孔，雖然在熱處理后要用拉刀進行精加工，但是由于剖面形狀為多邊形，因此，與以往的漸開線花鍵形狀相比，專用工具的制作容易。因此，與以往相t匕，能夠以低成本進行精加工。
[0084]由以上結(jié)構(gòu)可知，根據(jù)所述齒輪電動裝置，在嵌合孔以及嵌合部的精加工中，無需高價的專用工具或高價的追加設(shè)備，因此，能夠以低成本抑制曲軸的嵌合部與傳遞齒輪的嵌合孔的晃蕩和噪音。
[0085]在所述齒輪傳動裝置中，優(yōu)選:所述嵌合孔的所述剖面的形狀為正多邊形，所述嵌合部的所述剖面的形狀為與所述嵌合孔的所述剖面的形狀相配合的正多邊形。
[0086]在該結(jié)構(gòu)中，由于嵌合孔以及嵌合部的剖面形狀為正多邊形，因此，尤其是曲軸的嵌合部的加工變得容易。具體而言，在曲軸的嵌合部為正多邊形的情況下，使用例如可通過車削來形成多角的加工裝置等，能夠容易將嵌合部加工成正多邊形。據(jù)此，能夠進一步降低加工成本。
[0087]在所述齒輪傳動裝置中，優(yōu)選:所述嵌合孔的正多邊形的邊數(shù)為4以上的偶數(shù)，所述嵌合部的正多邊形的邊數(shù)為4以上的偶數(shù)。
[0088]在該結(jié)構(gòu)中，正多邊形的邊數(shù)為4以上的偶數(shù)，因此，各邊具有彼此平行的相向邊。因此，在測量嵌合孔以及嵌合部的尺寸時，只要測量相向的一對邊之間的間隔即可，因此，尺寸測量(尺寸管理)變得容易。
[0089]在所述齒輪傳動裝置中，優(yōu)選:所述嵌合孔的所述剖面的多個角部呈被倒角成圓弧狀的形狀，所述嵌合部的所述剖面的多個角部呈被倒角成圓弧狀的形狀。
[0090]在該結(jié)構(gòu)中，嵌合孔中的多個角部以及嵌合部中的多個角部具有如被倒角成圓弧狀的形狀，因此，能夠抑制應(yīng)力集中于各角部。據(jù)此，各角部的耐久性提高。
[0091]在所述齒輪傳動裝置中，在所述嵌合部的所述角部的曲率半徑大于所述嵌合孔的所述角部的曲率半徑的情況下，容易地將曲軸的嵌合部插入于傳遞齒輪的嵌合孔中，因此，作業(yè)性提高。
[0092]在所述齒輪傳動裝置中，所述嵌合孔與所述嵌合部的嵌合為靜配合或者40μπι以下的動配合，由此，能夠抑制因晃蕩導(dǎo)致的傳遞齒輪的搖動，進一步降低噪音。
[0093]符號說明
[0094]I 齒輪傳動裝置
[0095]2 外筒
[0096]3 內(nèi)齒銷
[0097]4 支座[0098]10曲軸
[0099]IOa第一偏心部
[0100]IOb第二偏心部
[0101]IOc嵌合部
[0102]14第一外齒齒輪
[0103]16第二外齒齒輪
[0104]20傳遞齒輪
[0105] 20b嵌合孔
【權(quán)利要求】
1.一種齒輪傳動裝置，其特征在于包括: 曲軸，具有偏心部以及嵌合部； 齒輪部件，具有供所述偏心部插入的貫穿孔，且具有齒部； 第一筒部，具有與所述齒輪部件的所述齒部嚙合的齒部； 第二筒部，支撐所述曲軸以使該曲軸能夠旋轉(zhuǎn)，且通過伴隨所述曲軸的旋轉(zhuǎn)的所述齒輪部件的擺動，能夠相對于所述第一筒部旋轉(zhuǎn)；以及 傳遞齒輪，具有供所述曲軸的所述嵌合部嵌合的嵌合孔，且用于使所述曲軸以軸為中心旋轉(zhuǎn)，其中， 以垂直于所述曲軸的軸向的平面剖切所述傳遞齒輪時，所述傳遞齒輪的所述嵌合孔的剖面的形狀為多邊形， 以垂直于所述曲軸的軸向的平面剖切所述曲軸的所述嵌合部時，所述嵌合部的剖面的形狀為與所述嵌合孔的剖面的形狀相配合的多邊形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪傳動裝置，其特征在于: 所述嵌合孔的所述剖面的形狀為正多邊形， 所述嵌合部的所述剖面的形狀為與所述嵌合孔的所述剖面的形狀相配合的正多邊形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的齒輪傳動裝置，其特征在于: 所述嵌合孔的正多邊形的邊數(shù)為4以上的偶數(shù)， 所述嵌合部的正多邊形的邊數(shù)為4以上的偶數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的齒輪傳動裝置，其特征在于: 所述嵌合孔的所述剖面的多個角部分別呈圓弧形狀， 所述嵌合部的所述剖面的多個角部分別呈圓弧形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的齒輪傳動裝置，其特征在于: 所述嵌合部中的所述角部的曲率半徑大于所述嵌合孔中的所述角部的曲率半徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的齒輪傳動裝置，其特征在于: 所述嵌合孔與所述嵌合部的嵌合為靜配合或者40 μ m以下的動配合。
【文檔編號】F16H1/32GK103890453SQ201280052147
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月4日
【發(fā)明者】牧添義昭, 小谷豐 申請人:納博特斯克有限公司