專利名稱：減速裝置的軸的支承結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及減速裝置的軸的支承結構。
背景技術：
在專利文獻1中公開有如圖4所示的、在減速裝置10中支承前端形成有小錐齒輪 12的小齒輪軸14的結構。該減速裝置IO在前級具備內嚙合行星齒輪結構的減速機構(僅 圖示一部分)13，上述小齒輪軸14通過花鍵18連結在作為該前級的減速機構13的輸出軸 的支座16。而且，小齒輪軸14通過配置在該小齒輪軸14的大致中央的圓錐滾子軸承24和 隔著支座16配置在該支座16的圓筒部16A的圓錐滾子軸承26而支承于外殼27。 S卩，通過 兩圓錐滾子軸承24、26分擔承受施加在小齒輪軸24的徑向載荷及推力方向的載荷。
另外，在專利文獻2中公開有如圖5所示的、由1對滾珠軸承34、36支承與連接軸 30 —體化的小錐齒輪32的減速裝置28。 1對滾珠軸承34、36的各軸方向移動由外殼38的 階梯部38A、連接軸30的階部30A、及卡環40約束。在該減速裝置28中，通過約束該軸方 向移動的1對滾珠軸承34、36承受小錐齒輪32上產生的A方向及B方向的推力載荷。
專利文獻1 :日本特開2006-207828號公報(圖2)
專利文獻2 :日本特開2007-211920號公報(圖1) 這樣，例如，如具備小錐齒輪的軸那樣，將尤其在運轉時產生推力載荷的軸支承在 減速裝置的外殼時，需要能夠對徑向的載荷和推力方向的載荷同時對應的支承結構。
因此，需要為了承受徑向載荷而通過1對軸承兩邊支承該軸的結構、和為了承受 推力載荷而約束軸承的內圈或外圈的軸方向的移動的結構的雙方，而且，為了確保穩定的 支承，有必要較長地取一對軸承的跨距，具有軸方向長度變長的問題。
發明內容
本發明是為了解決這種問題而完成的，其課題在于，在減速裝置的軸的支承時，例 如該軸即使是施加徑向及推力方向雙方的載荷的軸，也通過減小軸承的負擔，不必加長減 速裝置的軸方向長度而能夠以穩定的狀態支承在外殼。 本發明的減速裝置的軸的支承結構，在外殼內具有通過設置在第1軸的前端的第 1齒輪和設置在第2軸的第2齒輪的嚙合構成的減速機構，將上述第1齒輪所設的第1軸， 由作為滾動體的一對滾子列以背面組合被組裝的角接觸滾子軸承支承，并且使上述第1齒 輪和第2齒輪嚙合的范圍的在上述第1軸上的投影范圍的中點存在于該角接觸滾子軸承的 上述一對滾子列的作用點的上述第1軸上的跨距中，由此解決上述課題。
本發明的減速裝置具有由設置在第1軸的前端的第1齒輪和設置在第2軸的第2 齒輪的嚙合構成的減速機構。在本發明中，將該減速機構的第1軸由以背面組合組裝作為 滾動體的"滾子列"的角接觸滾子軸承支承。另外，角接觸滾子軸承本身也可以是以雙列式具有該一對滾子列的單一軸承、或者分別具有該一對滾子列的2個軸承。在本發明中，使第 1齒輪和第2齒輪嚙合的范圍的第1軸上的投影范圍的中點、即對該第1軸施加來自第1齒 輪的載荷的"基點(作用點)"存在于該角接觸滾子軸承的一對滾子列的作用點的第1軸 上的跨距中。由此，能夠通過將施加來自該第1齒輪的載荷的基點收在角接觸滾子軸承的 一對滾子列的作用線的跨距中來減輕軸承的負擔，(例如，即使該一對滾子列的軸方向跨距 小)也能夠以極其穩定的狀態支承第1軸。 另外，本發明如組裝有小錐齒輪、或者準雙曲面小齒輪等正交齒輪的軸那樣，若適 用于在徑向及推力方向雙方施加載荷的軸的支承，則可以得到尤其顯著的效果，但應該適 用本發明的軸未必一定是始終施加該雙方的載荷的軸。
發明的效果 根據本發明，例如，即使是施加徑向及推力方向雙方的載荷的軸，也通過減小軸承 的負擔，不必加長減速裝置的軸方向長度而能夠以穩定的狀態支承在外殼。
圖1是本發明的第1實施方式所涉及的減速裝置的剖面圖。
圖2是圖1的主要部分放大圖。 圖3是本發明的第2實施方式所涉及的減速裝置的剖面圖。 圖4是表示傳統的減速裝置的軸的支承結構的例的剖面圖。 圖5是表示傳統的減速裝置的軸的支承結構的其他例的剖面圖。 圖中Gl-減速機，GMl-減速裝置，Bl-角接觸滾子軸承，54-外殼，60-小齒輪軸，
62-小錐齒輪，64-錐齒輪，66-內圈，68A、68B-滾子(滾動體)，69-軸承，70-外圈，Lil
Li4-作用線，Pl、 P2-作用點，El-嚙合范圍，Rl-投影范圍，P3-中點。
具體實施例方式以下，根據附圖對本發明的實施方式的一例詳細地說明。 圖1是適用本發明所涉及的減速裝置的軸的支承結構的一例的減速裝置的剖面 圖。圖2是其主要部分放大圖。 減速裝置GM1具有減速機Gl和與該減速機Gl連結的電機Ml。 減速機G1在前級具備內嚙合行星齒輪結構的減速機構42、在后級具備由錐齒輪
組構成的正交減速機構44。從而，減速裝置GM1構成相對電機M1的軸心，減速機G1的輸出
軸的軸心正交的正交式的減速裝置。 前級的內嚙合行星齒輪結構的減速機構42具備通過鍵45組裝在電機M1的電機 軸43的外周的偏心體46、47 ;通過滾子48、49擺動旋轉自如地組裝在該偏心體46、47的外 周的外齒齒輪50、51 ;及該外齒齒輪50、51內嚙合的內齒齒輪52。內齒齒輪52與前級外殼 54A—體化，其內齒由銷52A構成。外齒齒輪50、51和內齒齒輪52例如具有1 4左右的 較少的齒數差。該內嚙合行星齒輪結構的減速機構42將外齒齒輪50、51和內齒齒輪52的 相對旋轉通過內銷55并通過作為輸出部件的支座56而輸出到后級的正交減速機構44側。
后級的正交減速機構44具備相當于其輸入軸的小齒輪軸(第1軸)60。在小齒 輪軸60的前端直切出小錐齒輪(第1齒輪)62。小錐齒輪62與錐齒輪(第2齒輪)64嚙合。錐齒輪64被組裝在輸出軸(第2軸)76。 小齒輪軸60由雙列式角接觸滾子軸承Bl旋轉自如地支承在外殼54 (54C)。雙列 式角接觸滾子軸承B1由內圈66、配置在相同平面上的第1角接觸滾子列68A、第2角接觸 滾子列68B、及外圈70構成。 角接觸滾子軸承Bl的外圈70通過螺栓71固定在后級外殼54C。在該外圈70的 內周穿設有角度90。的外圈側第1、第2V槽(外圈側第1、第2傳遞面)70A、70B。在角接 觸滾子軸承B1的內圈66的外周穿設有角度90°的內圈側第1、第2V槽(內圈側第1、第2 傳遞面)66A、66B。角接觸滾子軸承Bl的第1角接觸滾子列(滾動體列)68A通過設置在 外圈70的凹部72A —個個組裝在第1傳遞面66A、70A上的空間。角接觸滾子軸承Bl的第 2角接觸滾子列(滾動體列)68B通過設置在外圈70的凹部72B —個個組裝在第2傳遞面 66B、70B上的空間。第1、第2角接觸滾子列68A、68B的組裝方式是所謂的背面組合。在該 實施方式中，由于第1、第2角接觸滾子列68A、68B的接觸角9 1、 9 2分別設定成45度，因 此，如圖1中以雙點劃線表示，作用線Lil、 Li2從第1角接觸滾子列68A(通過各滾子的中 心)，作用線Li3、Li4從第2角接觸滾子列68B (通過各滾子的中心)分別以大約90度的角 度形成。將接觸角9 1、 9 2設為45度是因為考慮能夠轉換使用交叉滾子的滾子、及徑向、推 力方向的應力平衡也良好的情況等。在圖示中，分別代表描繪出各2條的作用線Lil、Li2、 作用線Li3、 Li4，但是作用線對第1、第2角接觸滾子列68A、68B的各滾子分別存在。將該 作用線Lil Li4與小齒輪軸60的軸線01交叉的點(作用點)Pl、 P2之間的距離(作用 點Pl、 P2的小齒輪軸60上的跨距)設為Ll時，設計成使小錐齒輪62和錐齒輪64的嚙合 范圍El的在小齒輪軸60上的投影范圍Rl的中點(施加嚙合的載荷的基點)P3存在于該 Ll內。由于以背面組合組裝有第1、第2角接觸滾子列68A、68B，并且，其接觸角ei、92被 設定成45度，因此，作用點Pl、 P2位于將角接觸滾子軸承Bl的外圈70的位置作為大致對 角的頂點的正方形的另一對角的頂點。圖中的符號Ll相當于作用點P1、P2之間的跨距。
另外，后級的正交減速機構44的小齒輪軸60向小錐齒輪62側的軸方向移動通過 形成于小齒輪軸60的外周的槽部60A和嵌入在該槽部60A的卡環74限制。卡環74本身 通過夾在內圈66和支座56之間而限制其軸方向移動。另外，小齒輪軸60向與小齒輪相反 側的軸方向移動通過小錐齒輪62的端部62A抵接在內圈66來限制。而且，若能夠高精度 地填滿間隙，也可以僅由卡環74限制雙方向的軸方向移動。 小齒輪軸60在其前級減速機構側具有滾花加工部60B，該滾花加工部60B被壓入 到前級的支座56的圓筒部56A的內周。該支座56與小齒輪軸(第1軸)60同軸，并且是 以相同旋轉速度旋轉的旋轉部件(前級減速機構的輸出部件)，通過螺栓72也與角接觸滾 子軸承Bl的內圈66直接固定。另外，支座56的一部分通過軸承69支承在電機軸43。在 該實施方式中，如上述，由于小齒輪軸60也被壓入到角接觸滾子軸承B1的內圈66，因此，結 果支座56、小齒輪軸60、及內圈66，作為整體一體化為大的旋轉部件。另外，若在安裝的容 易性優先時，僅由滾花加工部60B也可以充分傳遞動力，因此，小齒輪軸60和內圈66的嵌 合未必是壓入。此時，施加在小齒輪軸60的徑向載荷及推力載荷以滾花加工部60B —支座 56 —螺栓72的路徑傳遞到角接觸滾子軸承Bl的內圈66，且通過該內圈66被止動。由此， 可以緩和與小齒輪軸60的內圈相對的部分的精度，可以降低加工成本。
正交減速機構44的輸出軸76由上述交叉滾子軸承B2支承。交叉滾子軸承B2主
5要由內圈80、外圈82、及配置在該內圈80和外圈82之間的交叉滾子(滾動體)84構成。
在交叉滾子軸承B2的內圈80，上述錐齒輪64通過螺栓86連結在其軸方向端部 80A，輸出軸76通過螺栓88固定在相反側的軸方向端部80B。交叉滾子軸承B2的外圈82 通過螺栓90連結/支承在外殼54 (54C)。交叉滾子軸承B2的交叉滾子(滾動體)84通過 設置在外圈82的半徑方向的凹部92以其旋轉軸變成相互90°的狀態被組裝。
另夕卜，圖的符號93A、93B是油封，符號94A、94B是0形圈。
接著，說明該實施方式所涉及的減速裝置GM1的作用。 若偏心體46、47通過電機軸Ml的旋轉而旋轉，則被導向到該偏心體46、47的外周 (通過滾子48、49)，外齒齒輪50、51內接在內齒齒輪52并擺動旋轉。在該實施方式中，由 于內齒齒輪52固定在外殼54(54A)，因此，外齒齒輪50、51的自由旋轉被約束，在內齒齒輪 52的內側幾乎僅進行擺動。其結果，在該內齒齒輪52和外齒齒輪50、51之間產生由兩者的 齒數差引起的相對旋轉。該相對旋轉成分通過內銷55傳遞到相當于該減速機構42的輸出 軸的支座56。 若支座56旋轉，則通過小齒輪軸60的滾花加工部60B和支座56的圓筒部56A的 內周的壓入嵌合、通過螺栓72的支座56和角接觸滾子軸承B1的內圈66的連結、及該內圈 66和小齒輪軸60的壓入，支座56、內圈66、小齒輪軸60作為大的塊而一體旋轉。由此，若 小齒輪軸60旋轉，則直切出形成在該小齒輪軸60的前端的小錐齒輪62旋轉，與該小錐齒 輪62嚙合的錐齒輪64旋轉。 錐齒輪64通過螺栓86直接固定在十字形滾子軸承B2的內圈80的軸方向內側。 因此，該內圈80以與錐齒輪64相同的旋轉速度旋轉。另外，內圈80通過螺栓88與輸出軸 76固定，因此，該錐齒輪64的旋轉按原樣傳遞到輸出軸76。 在此，后級的小齒輪軸60由接觸角9 1、 e 2為45度的背面組合的角接觸滾子軸 承Bl支承，并且，小錐齒輪62和錐齒輪64嚙合的范圍El的在小齒輪軸60上的投影范圍 Rl的中點P3存在于設為該背面組合的角接觸滾子軸承Bl的作用點Pl、 P2的跨距Ll內。 而且，角接觸滾子軸承Bl在軸方向具有距離Lsl并具有第1角接觸滾子列68A的第1傳遞 面66A、70A、及第2角接觸滾子列68B的第2傳遞面66B、70B(雙列式)。由此，軸承本身是 1個，并能夠由該角接觸滾子軸承Bl穩定地承受以上述中點P3作為基點施加在小齒輪軸 60的徑向的載荷及推力方向的載荷雙方。 另外，在該實施方式中，A)前級的輸出軸即支座56通過螺栓72直接固定在該角 接觸滾子軸承Bl的內圈66， B)該支座56的一部分通過軸承69支承在電機軸43， C)小齒 輪軸60的滾花加工部60B被壓入到支座56的圓筒部56A的內周，并且，D)小齒輪軸60被 壓入到角接觸滾子軸承B1的內圈66。因此，支座56、小齒輪軸60、及角接觸滾子軸承B1的 內圈66作為整體成為大的塊而穩定旋轉，能夠以非常穩定的狀態使小齒輪軸60旋轉。
圖3表示本發明的其他實施方式的一例。 在該實施方式所涉及的減速裝置GM2中，在小齒輪軸95的前端形成有正小齒輪 96，該正小齒輪96與正齒輪98嚙合。 在該實施方式中，相當于后級的輸入軸的小齒輪軸95也通過已經說明的設為接 觸角45度的背面組合的角接觸滾子軸承Bl支承。角接觸滾子軸承Bl本身的結構與之前 的實施方式相同。在該實施方式中，在正小齒輪96和正齒輪98的嚙合范圍E2的在小齒輪軸95上的投影范圍R2的中點P4存在于設為上述背面組合的角接觸滾子軸承Bl的作用點 P1、P2的跨距L1內。 因此，即使從正小齒輪96側施加大的徑向載荷，或者因某種理由推力載荷施加在 小齒輪軸95，也能夠由該角接觸滾子軸承Bl承受這些徑向的載荷及推力方向的載荷雙方， 能夠以非常穩定的狀態旋轉小齒輪軸95。另外，減速機G1的前級的內嚙合行星齒輪減速 機構42、支承小齒輪軸60的結構、及支承后級減速機構44的輸出軸99的結構基本上與之 前的實施方式相同。從而，在圖中，在主要的結構部位附上與之前的實施方式相同的符號即 可，省略重復說明。 另外，本發明所涉及的角接觸滾子軸承的接觸角不限于45度。也可以考慮徑向載 荷和推力載荷的平衡、及從角接觸滾子軸承到第1、第2齒輪的嚙合點的距離等而設定。例 如，在施加徑向載荷的比重高時，也可以將接觸角設定成小于45度，相反，施加推力載荷的 比重高時，也可以將接觸角設定成45度以上。但是，第1、第2齒輪嚙合的范圍的在第1軸 上的投影范圍的中點有必要存在于作用線的第1軸上的跨距內。 而且，在上述實施方式中，采用了雙列式的單一的角接觸滾子軸承，但是在本發明 中的角接觸滾子軸承要點是只要組裝有一對滾子列(以背面組合)即可，未必需要雙列式 單一軸承。即使軸承本身是2個，通過本發明也能夠減小各軸承的負擔，因此，能夠相應地 獲得可減小軸承的跨距，并可以縮短減速機的軸方向長度的效果。
工業上實用性 可以由一個軸承承受施加在該軸的徑向載荷及推力方向的載荷雙方并以穩定的 狀態旋轉/支承減速機內的預定的軸。
權利要求
一種減速裝置的軸的支承結構，在外殼內具有通過設置在第1軸的前端的第1齒輪和設置在第2軸的第2齒輪的嚙合構成的減速機構，其特征在于，將上述第1齒輪所設的第1軸，由作為滾動體的一對滾子列以背面組合被組裝的角接觸滾子軸承支承，并且使上述第1齒輪和第2齒輪嚙合的范圍的在上述第1軸上的投影范圍的中點存在于該角接觸滾子軸承的上述一對滾子列的作用點的上述第1軸上的跨距中。
2. 如權利要求1所述的減速裝置的軸的支承結構，其特征在于， 上述第1、第2齒輪是正交齒輪。
3. 如權利要求1或2所述的減速裝置的軸的支承結構，其特征在于， 上述角接觸滾子軸承的接觸角被設定為45度。
4. 如權利要求1 3中的任一項所述的減速裝置的軸的支承結構，其特征在于， 上述減速裝置在上述減速機構的前級具備前級減速機構，該前級減速機構的輸出部件被固定在上述角接觸滾子軸承的內圈，并且，上述第l軸被固定在該輸出部件或該內圈。
5. 如權利要求4所述的減速裝置的軸的支承結構，其特征在于， 上述角接觸滾子軸承由以雙列式具有上述一對滾子列的單一的軸承構成。
全文摘要
本發明提供一種減速裝置的軸的支承結構，即使是如施加徑向及推力方向的雙方的載荷的軸，也僅由1個軸承將該軸以穩定的狀態支承在外殼。將小錐齒輪(第1齒輪)(62)所設的小齒輪軸(第1軸)(60)，由以背面組合組裝作為滾動體的一對滾子列(68A、68B)的角接觸滾子軸承(B1)支承，并且將小錐齒輪(62)和錐齒輪(第2齒輪)(64)嚙合的范圍(E1)的在小齒輪軸(60)上的投影范圍(R1)的中點(P3)存在于該角接觸滾子軸承(B1)的上述滾子列(68A、68B)的各滾子的作用點(P1、P2)的小齒輪軸(60)上的跨距(L1)中。
文檔編號F16C19/38GK101713438SQ20091016865
公開日2010年5月26日 申請日期2009年9月2日 優先權日2008年10月8日
發明者山本章, 田村光擴 申請人:住友重機械工業株式會社