專利名稱：：直交減速器的制作方法
技術領域：
：本實用新型涉及一種直交減速器，特別涉及輸入側軸的強度比以往的高且可實現緊湊化的直交減速器。
背景技術：
：直交減速器(直交軸減速器、直交型減速器、直交減速裝置)是可將所輸入的動力的旋轉變換到直交方向上的減速器(減速裝置)。若將該直交減速器與電機連接使用，則能夠將軸向較長的電機沿著帶式輸送機等進行配置。因此，直交減速器被廣泛地用作帶式輸送機等產業用搬運設備的動力源。可以列舉以下減速器作為所述直交減速器的代表性例子，即，如圖5(a)中示意性地表示的由電機100、驅動軸101和輸出軸102構成的單級減速器，以及如圖5(b)中示意性地表示的在驅動軸101和輸出軸102之間設有中間軸103的兩級減速器。在所述單級減速器中，設于輸出軸102上的錐齒輪112與設于驅動軸101上的小錐齒輪111相嚙合的嚙合部位(為了便于說明總稱作錐齒輪減速部110。)作為減速部發揮功能。另一方面，在所述兩級減速器中，在所述驅動軸101和中間軸103相接合的接合部位形成有包括太陽齒輪121、內嚙合齒輪122和行星齒輪123的行星減速部120，安裝于驅動軸101上的太陽齒輪121與行星齒輪123嚙合，進而該行星齒輪123與內嚙合齒輪122處于嚙合狀態。由此，太陽齒輪121帶動行星齒輪123做公轉運動，該公轉運動經由中間軸103而傳遞給小錐齒輪lll，使該小錐齒輪lll旋轉。即，兩級減速器的行星減速部120作為第一級減速部發揮功能，錐齒輪減速部110作為第二級減速部發揮作用。關于所述這種直交減速器，以往提出有各種各樣的技術。例如在專利文獻1中，公開了涉及將直交減速器和行星減速器組合使用情況下的減速裝置的連接結構的技術。在該技術中，其目的在于柔性地應對對方機械或旋轉動力源等的規格(要求)并將動力傳遞效率維持在最佳狀態，同時實現裝置整體的小型化，為此采用了以下結構通過在行星減速器和直交減速器之間夾設接續凸緣而將"兩個連接面"連接起來，且對于特定的行星減速器，可以準備多種"獨立"的直交減速器。亦即，由于直交減速器的動力傳遞能力從其結構方面來看與行星減速器的動力傳遞能力相比較低，因此需要將直交減速器的剛性設定得稍高。因此，在將這些減速器組合起來時，大多是直交減速器略大而行星減速器略小的組合。然而，如果這種組合存在限制，則減速器的組合也受到限制。因此就專利文獻1來說，通過采用所述連接結構可以擴大減速器的組合范圍。專利文獻l:日本特開2006-226533號公報(平成18年8月31日公開)但是，由于所輸入的動力是在直交減速器的輸入輸出接合部位附近變換到直交方向上并進行輸出，因此該直交減速器的輸入輸出接合部位附近承受較大負荷。特別是近些年，由于以帶式輸送機的小型輕量化和傳送帶寬度的縮小化為目的，而尋求小型且高轉矩的直交減速器，因而輸入輸出接合部位附近所承受的負荷也有增大的趨勢。因此可以發現，在直交減速器的驅動軸上的小錐齒輪的插入部位或者在驅動軸和輸出軸之間具備中間軸的結構中，中間軸上的小錐齒輪的插入部位有強度不足的趨勢。專利文獻1公開的是減速器之間的新的接合結構的技術，可解決直交減速器特有的問題，但是并未考慮到直交減速器本身的結構即輸入輸出接合部位附近的問題。
實用新型內容本實用新型就是鑒于上述問題而完成的，提供一種可以提高直交減速器的輸入側軸的強度，并且也可使結構緊湊化，進而還可減少部件數量的技術。本實用新型的發明者們關于上述問題進行了銳意探討，其結果是獨立發現了以下內容從而完成了本實用新型通過將形成于驅動軸或者中間軸的小錐齒輪的插入部位的長度設定得相對較短，從而能夠提高輸入輸出接合部位附近的強度，并且也可以將結構緊湊化，還可以減少部件數量。艮P，為了解決上述問題，本實用新型所述的直交減速器具有通過直接或者間接地與驅動源接合而可進行旋轉的輸入側軸；設于所述輸入側軸的小錐齒輪；與所述小錐齒輪嚙合的錐齒輪；以及設于所述錐齒輪上并且在與所述輸入側軸直交的方向上進行配置的輸出軸，其特征在于，所述輸入側軸包括與驅動源連接的軸主體部；從該軸主體部向錐齒輪側突出的主軸部；以及直徑比該主軸部的小并固定有所述小錐齒輪的小齒輪插入部，所述小錐齒輪固定在該輸入側軸上，形成于該錐小齒輪的嵌合孔嵌到所述小齒輪插入部上，用于維持該小錐齒輪的固定狀態的固定部件安裝于該小齒輪插入部的位于所述錐齒輪側的位置上、即安裝于所述輸入側軸的前端，并且，所述輸入側軸的結構為當從所述小齒輪插入部上的固定部件的安裝位置到主軸部為止的位置的長度被設為小齒輪插入長度時，小齒輪插入長度相對于主軸部的長度的比值在1.0以上且不到1.8的范圍內。所述直交減速器的所述輸入側軸至少由直接與驅動源接合的驅動軸構成。所述直交減速器也可以構成為所述輸入側軸還包括中間軸，該中間軸包括通過齒輪機構與所述驅動軸接合的中間軸主體部，且所述主軸部從該中間軸主體部向錐齒輪側突出。在所述直交減速器中，進一步優選的是，當將所述輸出軸的傳遞旋轉驅動力一側設為下游側，將該輸出軸的錐齒輪和小錐齒輪相嚙合的嚙合位置側設為上游側時，該輸出軸中從已固定的錐齒輪的抵接位置到在輸出軸的上游側前端設置的軸承的配置位置為止的軸徑大于下游側的軸徑。根據所述結構，能夠將作為小錐齒輪插入部位的輸入側軸的前端部的軸徑形成得比以往的大。因而使得輸入側軸的強度提高，其結果是，不僅提高了輸入輸出接合部位附近的強度，而且縮短了輸入側軸的長度，因此能夠使直交減速器本身緊湊化。進而，通過改變輸出軸的軸形狀，需要設于該輸出軸上的墊片能夠改用更為低廉的產品，或者可以不設置墊片本身。因而，可以減少部件數量，從而可以降低直交減速器的制造成本。圖1是表示關于本實用新型所述的直交減速器中作為小錐齒輪和錐齒輪相嚙合的嚙合部位的錐齒輪減速部，將本實用新型的輸入側的軸結構和現有的輸入側的軸結構進行對比的狀態的示意圖。圖2是作為圖1所示的直交減速器的具體例子來表示內部的軸結構的一個例子的示意透視圖。圖3是表示圖2所示的直交減速器的外觀的一個例子的側視圖。圖4(a)和圖4(b)是表示本實用新型所述的直交減速器中的輸出軸的軸形狀的一個例子的示意剖面圖，圖4(c)是表示現有的直交減速器的輸出軸的軸形狀的一個例子的示意剖面圖。圖5(a)和圖5(b)是表示可應用本實用新型的直交減速器的軸結構的代表性的結構例的示意圖，圖5(a)是單級減速器，圖5(b)是兩級減速器。標號說明11:驅動軸(輸入側軸)；12:輸出軸；13:中間軸(輸入側軸)；13a:中間軸主體部(軸主體部)；13b:主軸部；13c:小齒輪插入部；22:錐齒輪；23:小錐齒輪；23a:嵌合孔；40:軸承；42:固定部件；Lp:小齒輪插入長度；LS:主軸部長度具體實施方式如下，參照附圖對本實用新型的一個實施方式進行說明。而且，本實用新型并不僅限于以下的實施方式，當然可在權利要求書所示的范圍內進行各種變更，將不同的實施方式或者具體實施例所公開的技術方案進行適當組合而得到的實施方式也包含在本實用新型的技術范圍之內。例如圖2所示，本實施方式所述的直交減速器具有驅動軸ll;配置在與該驅動軸直交的方向上的輸出軸12;以及設于這兩軸之間的中間軸13，在驅動軸11和中間軸13相接合的接合部位，形成有包括太陽齒輪31、內嚙合齒輪33以及行星齒輪32的行星減速部30。另外，驅動軸11和中間軸13可視為"輸入側軸"。并且，在中間軸13的前端設有小錐齒輪23，在輸出軸12的中間位置設有錐齒輪22，通過使這些錐齒輪22和小錐齒輪23嚙合，從而形成了錐齒輪減速部20。而且，驅動軸11、輸出軸12和中間軸13都通過多個軸承40進行支撐。并不特別限定上述各軸的具體形狀，可以優選采用公知的結構。例如，輸出軸12可以采用實心軸，也可以采用中空軸。同樣地，也并不特別限定行星減速部30和錐齒輪減速部20的結構，可以優選采用公知的齒輪形狀及其組合。所述驅動軸11通過與電機等驅動源接合可進行旋轉，通過使中間軸13經由行星減速部30而與驅動軸11接合，從而將來自驅動源的旋轉動力經由驅動軸ll進行傳遞。換言之，可以將驅動軸11和中間軸13合起來看作為廣義的輸入側軸。像這樣，在本實施方式中例示了具有行星減速部30和錐齒輪減速部20的兩級直交減速器。例如圖3所示，所述直交減速器的外觀形成為L字形狀，未圖示的電機(驅動源)的旋轉動力從圖中的橫向傳遞過來，經由行星減速部30和錐齒輪減速部20而作為圖中縱向的輸出軸12的旋轉動力進行傳遞。即，驅動軸11與如圖2所示的電機的旋轉軸接合，并將電機的旋轉動力變換到直交方向上，進行減速并傳遞給輸出軸12。另外，在本實施方式中，圖2和圖3都是僅表示了包含機殼41的主要部分結構，而其他詳細的結構可以優選采用以往公知的結構，因此并不具體敘述。在本實用新型所述的直交減速器中，在所述錐齒輪減速部20的作為輸入側的軸的中間軸13和輸出軸12相接合的接合部位，中間軸13的軸長設定為預定的比率。具體來說，如圖l的上方所示，所述中間軸13包括與驅動軸11側連接的中間軸主體部13a;從該中間軸主體部13a向錐齒輪22側突出的主軸部13b;以及形成為直徑比該主軸部13b的直徑小并用來固定小錐齒輪23的小齒輪插入部13c。進而，至少通過在使形成于該小錐齒輪23的嵌合孔23a嵌到所述小齒輪插入部13c上之后，將維持該小錐齒輪23的固定狀態的固定部件42安裝于該小齒輪插入部13c的前端(錐齒輪22側的中間軸13的前端)，從而將所述小錐齒輪23固定。此處，在將所述小齒輪插入部13c的從固定部件42的安裝位置到主軸部13b為止的位置的長度設為小齒輪插入長度Lp時，將小齒輪插入長度Lp相對于主軸部Ls的長度的比值Lp/Ls設定在1.0以上且不到1.8的范圍內，更為優選設定在1.0以上且不到1.5的范圍內。如果所述Lp/Ls在上述范圍內，則能夠增大小齒輪插入部13c的軸徑，并且能夠縮短小齒輪插入長度Lp。其結果是，能夠提高小齒輪插入部13c即中間軸13的強度，并且也能夠縮短中間軸13的長度，實現錐齒輪減速部20的緊湊化。如后述實施例中所示，可以將軸徑比以往增大811%的范圍，并且可以將小齒輪插入長度Lp縮短710%的范圍。相對于此，如果所述Lp/Ls不到1.0，則小齒輪插入長度Lp過短，會使小錐齒輪23和錐齒輪22的嚙合狀態產生干涉，因此不是優選。并且，所述Lp/Ls不到1.0時軸徑也可以增大到超過11%，在該情況下，小錐齒輪23的厚度不得不變薄，因而不能使用性能適宜的小錐齒輪23，因此不是優選。另一方面，如果所述Lp/Ls在1.8以上，則與以往的中間軸13的結構相同，不能得到提高強度和緊湊化的作用效果，因此不是優選。另外，如果所述Lp/Ls不到1.5，則能夠將提高強度和緊湊化的作用效果進一步增強，則更為優選。在圖1中，中間軸13的上方側為基于本實用新型進行的長度設定，相對于此，下方側為以往的長度設定。對上下進行比較就可以明確，即使不改變主軸部13b的長度Ls，通過縮短小齒輪插入長度Lp，也能夠使小齒輪插入部13c的軸徑從d0增大到dl。不僅可以通過增大軸徑來提高軸本身的強度，還可以通過縮短軸的長度，從而根據杠桿原理，借助施加于錐減速部20的荷重來減輕作用在軸上的力。因而，能夠進一步提高中間軸13的強度。此處，并不特別限定所述固定部件的具體結構，如果在小齒輪插入部13c嵌到小錐齒輪23的嵌合孔23a中的狀態下，通過將小錐齒輪23安裝于小齒輪插入部13c的前端就能夠將其一體地固定于中間軸13，就能夠采用公知的結構。在本實用新型中，例如可以將小齒輪插入部13c的前端加工成螺栓狀，然后安裝具有防松脫功能的螺母作為固定部件，也可以是安裝不具有防松功能的普通螺母作為固定部件，然后使用螺紋鎖固劑防止螺母松脫。所述螺紋鎖固劑能夠優選采用公知的厭氧型密封劑。具體來說，例如能夠采用含有(甲基)丙烯酸酯單體作為主要成分的密封劑。該種密封劑在接觸空氣時，(甲基)丙烯酸酯單體并不聚合，而是在進入螺母和螺栓部分相緊固的緊固部時，相同單體發生聚合反應，形成(甲基)丙烯酸聚合物并硬化。由此能夠防止螺母松脫，同時能夠密封緊固部。從成本方面來看，優選采用螺紋鎖固劑來固定螺母的方法。并且，在將小錐齒輪23固定于小齒輪插入部13c時，為了防止小錐齒輪23在旋轉方向上移動，優選在小錐齒輪23和小齒輪插入部13c上形成鍵槽，并將鍵夾設在鍵槽中。此處，如果所述Lp/Ls不到1.0且軸徑設定得過大，則鍵的強度有可能降低，所以不是優選的。從該點來看，所述Lp/Ls的下限也優選為1.0。另外，如圖4(a)、4(b)所示，在本發明中通過改變輸出軸12的形狀，不僅可以提高錐減速部20的強度，還可以減少部件數量。即，如圖2所示，在本實施方式的直交減速器中，輸出軸12至少在上下兩處支撐在軸承40上，在其中間部固定著錐齒輪22。此處如圖4(c)所示，以往的輸出軸102形成為在上方的軸承40和錐齒輪112之間配置有管狀墊片130的結構，而該管狀墊片130的加工需要花費成本。于是，如圖4(a)所示，當將輸出軸12中的傳遞旋轉驅動力一側(圖中下側)設為下游側，將該輸出軸中的錐齒輪22和小錐齒輪23相嚙合的嚙合位置側設為上游側時，該輸出軸12中從已固定的錐齒輪22的抵接位置到在輸出軸12的上游側前端設置的軸承40的配置位置為止的軸徑大于下游側的軸徑。由此，沒有必要設置管狀墊片130，取而代之，僅在下游側設置環狀墊片43即可。雖然都要設置管狀墊片130或者環狀墊片43，部件數量沒有變化，但是從加工方面來看，環狀墊片43比管狀墊片130的成本低，因此能夠降低成本。進而，如圖4(b)所示，根據直交減速器的規格，也可以改變錐齒輪22的形狀。亦即，如果采用將錐齒輪22在輸出側加厚的結構，則可以省略環狀墊片43，能夠減少部件數量，從而能夠進一步降低成本。而且，就改變輸出軸12的軸徑的加工而言，圖4(a)(c)中的任一個都需要同樣的加工，因此墊片形狀或者錐齒輪22形狀的變化所產生的成本降低效果更為明顯。而且，在本實施方式中，作為用于說明本實用新型的直交減速器的具體結構，舉出了具有中間軸13的結構，換言之即圖5(b)所示的兩級式減速器，但是本實用新型當然不限定于此，也可以為如圖5(a)所示的單級減速器。在該情況下，形成為未設有中間軸13和行星減速部30的結構，即形成為取代太陽齒輪31而在驅動軸11上安裝小錐齒輪23并使該小錐齒輪23與輸出軸12的錐齒輪22嚙合的結構。另外，當然也能夠對除單級減速器、兩級減速器以外的公知的直交減速器應用本實用新型。以下，基于更為具體的實施例，進一步對本實用新型的實施方式進行詳細說明。當然本實用新型并不限定于以下實施例，其細節可以為各種形式。對ABLE減速器NEV系列直交減速器(日本電產新寶株式會社制)中的B、C、D和E機型分別進行中間軸的設計變更，測定設計變更前后的小齒輪插入長度Lp、主軸部長度Ls、軸徑和錐齒輪減速部的組裝距離(從輸出軸的中線到中間軸的主軸部之前為止的間隔)，并計算出Lp/Ls的比。其結果在表l中示出。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>如表1所示可知，與現有的產品(表中各型號的下行)中的Lp/Ls在1.8以上相比，本實用新型(表中各型號的上行)中的Lp/Ls在1.4以下。并且可知，本實用新型的軸徑和組裝距離的值都比現有優良。如上所述，在本實用新型中的直交減速器的錐減速部，通過縮短固定于輸入側軸的錐小齒輪的固定部位的長度，從而增大輸入側的軸徑來提高錐齒輪減速部的強度，且縮短軸的長度使錐減速部緊湊化。因此，根據本實用新型，與以往相比，能夠得到可靠性進一步提高且小型化的直交減速器。因而，本實用新型能夠適用于涉及具有錐減速部的直交減速器的所有
技術領域：
。權利要求1.一種直交減速器，該直交減速器具有通過直接或者間接與驅動源接合而可進行旋轉的輸入側軸；設于所述輸入側軸的小錐齒輪；與所述小錐齒輪嚙合的錐齒輪；以及設于所述錐齒輪上并且配置在與所述輸入側軸直交的方向上的輸出軸，其特征在于，所述輸入側軸包括與驅動源連接的軸主體部；從該軸主體部向錐齒輪側突出的主軸部；以及直徑比該主軸部的直徑小并固定有所述小錐齒輪的小齒輪插入部，所述小錐齒輪固定在該輸入側軸上，形成于該小錐齒輪的嵌合孔嵌到所述小齒輪插入部上，用于維持該小錐齒輪的固定狀態的固定部件安裝于該小齒輪插入部的位于所述錐齒輪側的位置上、即安裝于所述輸入側軸的前端，并且，所述輸入側軸的結構為當從所述小齒輪插入部上的固定部件的安裝位置到主軸部為止的位置的長度被設為小齒輪插入長度時，小齒輪插入長度相對于主軸部的長度的比值在1.0以上且不到1.8的范圍內。2.如權利要求1所述的直交減速器，其特征在于，所述輸入側軸至少由直接與驅動源接合的驅動軸構成。3.如權利要求2所述的直交減速器，其特征在于，所述輸入側軸還包括中間軸，該中間軸包括通過齒輪機構與所述驅動軸接合的中間軸主體部，且所述主軸部從該中間軸主體部向錐齒輪側突出。4.如權利要求13中任一項所述的直交減速器，其特征在于，當將所述輸出軸的傳遞旋轉驅動力一側設為下游側，將該輸出軸的錐齒輪和小錐齒輪相嚙合的嚙合位置側設為上游側時，該輸出軸中從已固定的錐齒輪的抵接位置到在輸出軸的上游側前端設置的軸承的配置位置為止的軸徑大于下游側的軸徑。專利摘要本實用新型的目的在于提供一種提高輸入側軸的強度并可實現結構的緊湊化的直交減速器。中間軸(13)包括主軸部(13b)、直徑比該主軸部(13b)的直徑小并用于固定小錐齒輪(23)的小齒輪插入部(13c)。其中，中間軸(13)形成為當從小齒輪插入部(13c)上的螺母(42)的安裝位置到主軸部(13b)為止的位置的長度被設為小齒輪插入長度(Lp)時，小齒輪插入長度(Lp)與主軸部(13b)的長度(Ls)的比值(Lp/Ls)在1.0以上且不到1.8的范圍內。由此，能夠增大小齒輪插入部(13c)的軸徑，且縮短中間軸(13)的長度，因此能夠提高強度，實現緊湊化。文檔編號F16H55/17GK201269302SQ20082013151公開日2009年7月8日申請日期2008年9月11日優先權日2007年12月21日發明者中土井喜春,大塚那和,福嶋諭申請人:日本電產新寶株式會社