变速装置的制造方法

变速装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型基于2012年9月21日提出申请的日本国特许出愿第2012 — 207791号主张优先权。该申请的全部内容作为参照而被引用在本说明书中。在本说明书中，公开一种以如下方式变速的装置:内齿的一部分与外齿的一部分嗤合，在内齿和外齿之间设有齿数差，利用由于齿轮的公转运动引起齿轮的自转运动的现象进行变速。
【背景技术】
[0002]公知一种图1所不的变速装置。在图1中，附图标记107表不壳体，附图标记105表示内齿。内齿105固定于壳体107，壳体107也作为内齿轮。附图标记103表示外齿轮。在外齿轮103的外周形成有外齿103f。外齿103f的一部分与内齿105的一部分啮合。外齿103f的齿数与内齿105的齿数不同。曲轴1la贯穿外齿轮103的中心103e。曲轴1la与输入轴101相连接。曲轴1la自输入轴101仅偏移距离D。内齿105形成于以输入轴101为中心的圆周上。外齿103f形成于以103e为中心的圆周上。在本说明书中，将内齿或者外齿所处的圆周的中心称为几何中心。
[0003]在外齿轮103上形成有通孔103c、103d。附图标记109表示输出轴，其顶端分叉。分叉的顶端109c被插入通孔103c，分叉的顶端109d被插入通孔103d。当输入轴101绕着轴线A旋转时，外齿轮103的几何中心103e绕着轴线A公转。当外齿轮103相对于内齿105公转时，外齿轮103也进行自转。外齿轮103公转的同时进行自转。在本说明书中将公转的同时进行自转的运动称为行星运动。当外齿轮103进行行星运动时，因为分叉的顶端109c、109d贯穿外齿轮103，所以输出轴109进行自转。分叉的顶端109c、109d和通孔103c、103d是用于将进行行星运动的外齿轮103的自转传递到输出轴109的扭矩传递构件。通过调整外齿103f的齿数和内齿105的齿数之差而能够调整变速比。
[0004]图2例示出利用两个外齿轮103、104的变速装置。贯穿外齿轮103的曲轴1la和贯穿外齿轮104的曲轴1lb以输入轴101为中心向相反方向偏移。输出轴109的分叉的顶端109c被插入外齿轮103的通孔103c和外齿轮104的通孔104c，分叉的顶端109d被插入外齿轮103的通孔103d和外齿轮104的通孔104d。附图标记106表示固定于壳体107的内齿。与图1相同的附图标记表示与图1相同的构件。
[0005]图1、图2所例示的变速装置虽然适用于获得较大的变速比，但尽管如此也存在界限。日本特开平7 - 63243号公报(以下称为专利文献I)提出一种用于实现更大的变速比的变速装置。对于专利文献I的装置而言，如图3例示那样，利用两个外齿轮103、104来使该装置与图2的装置一样地公转。从壳体107延伸出销107c、107d。销107c被插入外齿轮103的通孔103c。销107d被插入外齿轮103的通孔103d。外齿轮103不能自转。当外齿轮103不进行自转而进行公转时，内齿105进行自转。内齿105被内壳体116支承为可相对于壳体107自转。当内齿105自转时，内齿106也进行自转。在外齿104f的一部分和内齿106的一部分啮合的状态下，当外齿轮104进行公转时，外齿轮104也进行自转。即、外齿轮104进行行星运动。外齿轮104和输出轴109的自转数与外齿轮104的公转数和内齿106的自转数相关。
[0006]即使采用图1至图3中的任一个结构，都需要将一边公转一边自转(即、进行行星运动)的外齿轮103、104的自转传递到输出轴109的构件(在图1至图3例示的情况下，是贯穿外齿轮103、104的分叉的顶端109c、109d)。S卩、在图1至图3的结构中，需要将进行行星运动的齿轮的自转传递到输出轴的构件。为了将变速装置小型化，将进行行星运动的齿轮的自转传递到输出轴的构件也需要小型化，导致无法确保所需强度的情况发生。扭矩传递构件的存在自身也成为变速装置的小型化的障碍。图1至图3所例示的结构不适于小型化。
[0007]日本实开平4一 111947号公报(以下，称为专利文献2)公开有图4的变速装置。该变速装置也利用两个外齿轮103、104并使其与图2、图3 —样地进行公转。外齿103f的一部分与内齿105的一部分啮合，当外齿轮103进行公转时，外齿轮103也进行自转。将曲柄销114插入外齿轮103和外齿轮104之间，当外齿轮103进行自转时，外齿轮104也进行自转。外齿轮104公转的同时进行自转。曲柄销114是在允许外齿轮103和外齿轮104的相对位移的同时、将外齿轮103的自转传递到外齿轮104的扭矩传递构件。外齿104f的一部分与内齿106的一部分啮合。内齿106借助内壳体110固定于输出轴109。当外齿轮104进行行星运动时，内齿106进行自转，并且输出轴109也进行自转。
[0008]图4的变速装置利用进行行星运动的外齿轮104使内齿106自转且使输出轴109旋转。在进行行星运动的外齿轮104和输出轴109之间无需扭矩传递构件。但是，在外齿轮103和外齿轮104之间需要曲柄销(扭矩传递构件)114。当将图4的结构小型化时，曲柄销114的直径也变小，导致无法确保所需强度的情况发生。曲柄销114的存在自身也成为变速装置的小型化的障碍。图4所示的结构也不适于小型化。
【实用新型内容】
[0009]如上所述，即使在图1?图4中的任一个结构中，都在进行行星运动的齿轮上设置通孔，并将扭矩传递构件插入该通孔。当将在齿轮上设置有通孔并将扭矩传递构件插入该通孔的结构小型化时，扭矩传递构件的直径变小，导致无法确保所需强度的情况发生。为了避免这样的情况而将扭矩传递构件的直径变大时，通孔的直径也变大，导致无法确保齿轮所需的强度的情况发生。对于以往的结构而言，需要在齿轮上设置通孔，并且需要将扭矩传递构件插入该通孔，而这些将会成为小型化的障碍。因此，需要一种无需向齿轮中插入的扭矩传递构件的结构。
[0010]本说明书公开的变速装置至少具有第I齿轮?第3齿轮。例如，如图5例示那样，在第I齿轮(可以兼用做壳体)107上形成有内齿105。在第2齿轮103上至少形成有外齿103f。第I齿轮107的内齿105的一部分与第2齿轮103的外齿103f的一部分啮合。在图5例示的情况下，在第2齿轮103上形成有内齿103g，在第3齿轮118上形成有外齿118fo第2齿轮103的内齿103g的一部分与第3齿轮118的外齿118f的一部分啮合。在第I齿轮107的内齿105和与内齿105啮合的第2齿轮103的外齿103f之间、以及第2齿轮103的内齿103g和与内齿103g啮合的第3齿轮118的外齿118f之间中的任一方设置有齿数差。
[0011 ] 在内齿105和外齿103f之间设定有齿数差的情况下，当第2齿轮103进行公转时，第2齿轮103也进行自转。即、第2齿轮103进行行星运动。在第2齿轮103的公转数和自转数之间获得变速现象。另外，在内齿103g和外齿118f之间设定有齿数差的情况下，当第2齿轮103进行公转时，第3齿轮118进行自转。在第2齿轮103的公转数和第3齿轮118的自转数之间获得变速现象。
[0012]如上所述，当在内齿105和外齿103f之间或者内齿103g和外齿118f之间设定有齿数差时，能够获得在第2齿轮103进行公转时第3齿轮118进行自转的现象。通过调整齿数差，能够调整第2齿轮103的公转数和第3齿轮118的自转数的关系(变速比)。另夕卜，也可以是内齿105和外齿103f之间以及内齿103g和外齿118f之间均设置有齿数差。
[0013]如图6所例示那样，在第2齿轮103上形成有外齿103h，在第3齿轮120上形成有内齿120h，外齿103h的一部分与内齿120h的一部分可以是嗤合的关系。在这样的情况下，通过在内齿105和外齿103f之间以及外齿103h和内齿120h之间中的至少一方设置齿数差，也能够获得当第2齿轮103进行公转时第3齿轮120进行自转的现象。通过调整齿数差，能够调整第2齿轮103的公转数和第3齿轮120的自转数的关系(变速比)。另外，也可以在内齿105和外齿103f之间以及外齿103h和内齿120h之间均设置有齿数差。
[0014]如上述那样，对于本说明书公开的变速装置而言，可以在第2齿轮103上形成有内齿103g、在第3齿轮118上形成有外齿118f，也可以在第2齿轮103上形成有外齿103h、在第3齿轮120上形成有内齿120h。即、本说明书公开的变速装置在第2齿轮和第3齿轮中的一个齿轮上形成有外齿、在第2齿轮和第3齿轮中的另一个齿轮上形成有内齿。
[0015]对于本说明书公开的变速装置而言，进行公转运动的第2齿轮使第3齿轮进行自转。第3齿轮不进行公转。因此，能够预先将第3齿轮固定于输出轴。本说明书公开的变速装置不是图1?图3所例示的、利用进行行星运动的第2齿轮的自转直接地使输出轴自转的结构，因此，无需设置贯穿第2齿轮的扭矩传递构件。另外，也不需要在图4的结构中所必需的曲柄销(扭矩传递构件)114。在本说明书公开的变速装置中，第3齿轮成为使输出轴自转的构件。
[0016]第3齿轮只要是利用进行行星运动的第2齿轮使输出轴自转的构件即可。因此，第3齿轮的齿数和与第3齿轮啮合的第2齿轮的齿数的关系并未特别限定。即使第2齿轮和第3齿轮的齿数一样，利用进行行星运动的第2齿轮，也能够使第3齿轮和输出轴自转。即使第2齿轮的齿数和第3齿轮的齿数一样，只要在第I齿轮和第2齿轮之间设定齿数差，就也能够获得变速现象。
[0017]如果在第3齿轮的齿数和与第3齿轮啮合的第2齿轮的齿数之间设置齿数差，就在利用进行行星运动的第2齿轮使第3齿轮进行自转的过程中也能够获得变速现象。不仅不需要贯穿第2齿轮的扭矩传递构件，还能够利用第2齿轮和第3齿轮来调整变速比。在第2齿轮和第3齿轮之间存在齿数差的情况下，第I齿轮和第2齿轮的齿数也可以一样。只要在第I齿轮和第2齿轮之间以及第2齿轮和第3齿轮之间中的至少任一方存在齿数差，就能够获得变速现象，且能够使第3齿 轮和输出轴自转。
[0018]本说明书公开的变速装置具有:第I齿轮(内齿105)，其固定于壳体107 ;第3齿轮118、120，其被支承为能够相对于壳体107自转；输出轴109，其固定于第3齿轮118、120 ；输入轴101，其被支承为能够相对于壳体107自转；偏心摆动体(曲轴1la是绕着输入轴101进行公转的偏心摆动体的一种)，其固定于输入轴101，并且当输入轴101进行自转时，偏心摆动体进行公转；第2齿轮103，其与第I齿轮107的一部分和第3齿轮118、120的一部分嗤合。
[0019]第2齿轮103利用偏心摆动体1la定位。当偏心摆动体1la绕着输入轴101进行公转时，第2齿轮103绕着输入轴101进行公转。在第I齿轮107和与第I齿轮107啮合的第2齿轮103之间以及第2齿轮103和与第2齿轮103啮合的第3齿轮118、120之间中的至少一方设置有齿数差。
[0020]只要在第I齿轮107和与第I齿轮107啮合的第2齿轮103之间设置齿数差，则能够在第2齿轮103的公转数和第2齿轮103的自转数之间实现变速比，能够利用进行行星运动的第2齿轮103使第3齿轮118、120自转。只要在第2齿轮103和与第2齿轮103啮合的第3齿轮118、120之间设置齿数差，则能够在第2齿轮103的公转数和第3齿轮118、120的自转数之间实现变速比，能够利用至少进行公转的第2齿轮103 (不限制第2齿轮103的自转)使第3齿轮118、120自转。第3齿轮118、120不公转，因此，能够预先将输出轴109固定于第3齿轮118、120。本说明书公开的变速装置不需要贯穿第2齿轮103的扭矩传递构件。
[0021]本实用新型的技术方案为变速装置，其特征在于，其至少具有第I齿轮、第2齿轮以及第3齿轮，在第I齿轮上形成有内齿，在第2齿轮上至少形成有外齿，第I齿轮的内齿的一部分与第2齿轮的外齿的一部分嗤合，第I齿轮的内齿和第2齿轮的外齿中的一者，是在周面上形成有周摆线齿形的齿，另一者是用于将销插入形成于周面的槽而形成的齿，在第2齿轮和第3齿轮中的一者上形成有外齿，在第2齿轮和第3齿轮中的另一者上形成有内齿，第2齿轮的一部分与第3齿轮的一部分啮合，形成于第2齿轮和第3齿轮中的一者上的外齿、形成于第2齿轮和第3齿轮中的另一者上的内齿中的一方的齿，是在周面上形成有周摆线齿形的齿，另一方的齿是用于将销插入形成于周面的槽而形成的齿，在“第I齿轮和第2齿轮之间”与“第2齿轮和第3齿轮之间”中的至少一方设置有齿数差，当第2齿轮进行公转时，第3齿轮进行自转。
[0022]优选地，第I齿轮的几何中心、第3齿轮的几何中心以及输出轴的轴心配置在同一轴线上，第2齿轮的几何中心自所述轴线偏移。
[0023]优选地，第I齿轮兼用做壳体，第3齿轮和输出轴固定在一起，第3齿轮和输出轴被支承为能够相对于壳体自转。
[0024]优选地，附加有:与输出轴在同一轴线上延伸的输入轴；以及绕着输入轴的轴心公转的偏心摆动体，当偏心摆动体绕着输入轴的轴心公转时，第2齿轮进行公转。
[0025]优选地，偏心摆动体具有中心位于自输入轴的轴心偏移的位置的外周，在偏心摆动体的外周和第2齿轮的内周之间夹设有轴承。
[0026]优选地，在第2齿轮上形成有与第I齿轮啮合的外齿和与第3齿轮啮合的内齿，在第3齿轮上形成有外齿，第2齿轮的内齿的一部分与第3齿轮的外齿的一部分啮合。
[0027]优选地，形成于第I齿轮的内齿是用于将销插入形成于内周面的槽而形成的齿，形成于第2齿轮的外齿和内齿均是在外周面形成有周摆线齿形的齿，形成于第3齿轮的外齿，是用于将销插入形成于外周面的槽而形成的齿。
[0028]优选地，在第2齿轮上形成有与第I齿轮啮合的外齿和与第3齿轮啮合的外齿，在第3齿轮上形成有内齿，第2齿轮的外齿的一部分与第3齿轮的内齿的一部分嗤合。
[0029]优选地，形成于第I齿轮的内齿，是用于将销插入形成于内周面的槽而形成的齿，形成于第2齿轮的两个外齿，是在外周面形成有周摆线齿形的齿，形成于第3齿轮的内齿，是用于将销插入形成于内周面的槽而形成的齿。
[0030]优选地，第2齿轮具有利用螺栓固定的上部和下部，在上部的外周面和下部的外周面上均形成有周摆线齿形。
[0031]本实用新型的另一技术方案为变速装置，其特征在于，第I齿轮，其固定于壳体；第3齿轮，其被支承为能够相对于壳体自转；输出轴，其固定于第3齿轮；输入轴，其被支承为能够相对于壳体自转；偏心摆动体，其固定于输入轴，当输入轴进行自转时，其进行公转；第2齿轮，其利用偏心摆动体定位，并且与第I齿轮的一部分和第3齿轮的一部分啮合，在“第I齿轮和第2齿轮之间”与“第2齿轮和第3齿轮之间”中的至少一方设置有齿数差。
[0032]优选地，第2齿轮被支承为能够相对于偏心摆动体自如地自转。
【附图说明】
[0033]图1例示出以往的变速装置的第I例。
[0034]图2例示出以往的变速装置的第2例。
[0035]图3例示出以往的变速装置的第3例。
[0036]图4例示出以往的变速装置的第4例。
[0037]图5例示出本说明书记载的变速装置的一例。
[0038]图6例示出本说明书记载的变速装置的其他例子。
[0039]图7表示第I实施例的变速装置的俯视图。
[0040]图8表示第I实施例的变速装置的剖视图。
[0041]图9表示第2实施例的变速装置的俯视图。
[0042]图10表示第2实施例的变速装置的剖视图。
【具体实施方式】
[0043]以下，记载本说明书公开的实施例的几个技术特征。此外，以下记载的事项分别单独具有技术方面的有用性。
[0044](特征I)第I齿轮的内齿的几何中心、第3齿轮的内齿或者外齿的几何中心、输出轴的轴心以及第2齿轮的公转中心在同一轴线上。
[0045](特征2)如图5和图6所例示的那样，输入轴101、第I齿轮107的对称轴(穿过几何中心的轴)、第3齿轮118、120的自转轴以及输出轴109配置在用附图标记A表示的第I轴线上。第2齿轮103的自转轴在与第I轴线A平行地延伸的第2轴线(用附图标记B表示)上配置在与第I轴线A偏移距离D的位置。
[0046](特征3)附加有与输出轴109在同一轴线上延伸的输入轴101和绕着输入轴101的轴心公转的偏心摆动体101a。当偏心摆动体1la绕着输入轴101的轴心公转时，第2齿轮103进行公转(第2齿轮的自转轴B绕着输入轴101的轴心A旋转)。偏心摆动体1la可以是在自输入轴101偏移的位置与输入轴101平行地延伸的曲轴，也可以是具有中心位于自输入轴101偏移的位置的圆周的偏心凸轮。偏心凸轮具有中心位于自输入轴101的轴心偏移的位置的圆周面，因此，偏心凸轮是中心可以公转的构件即可。
[0047](特征4)偏心摆动体1la具有中心位于自输入轴101的轴心偏移的位置的外周。在偏心摆动体1la的外周和第2齿轮103的内周之间夹设有轴承。利用该轴承，第2齿轮103能够进行自转。第2齿轮103能够相对于壳体107自由地进行自转。S卩、在第2齿轮103和壳体107之间，不存在约束第2齿轮103的自转的关系。另外，在第2齿轮103和输入轴101之间，也不存在约束第2齿轮103的自转的关系。而且，在第2齿轮103和输出轴109之间，也不存在约束第2齿轮103的自转的关系。
[0048](特征5)如图5所示，在第2齿轮103上形成有外齿103f和内齿103g。在第3齿轮118上形成有外齿。第2齿轮103的内齿103g的一部分和第3齿轮118的外齿118f的一部分啮合。
[0049](特征6)如图6所示，在第3齿轮120上形成有内齿120h。第2齿轮103的外齿103h的一部分与第3齿轮120的内齿120h的一部分嗤合。
[0050](特征7)如图6所示，第I齿轮107的内齿105和第3齿轮120的内齿120h在沿着第3齿轮120的自转轴的方向上配置在不同的位置。
[0051 ](特征8)既存在第2齿轮103的外齿103f的齿数与第2齿轮103的外齿103h的齿数不同的实施例，也存在第2齿轮103的外齿103f的齿数与第2齿轮103的外齿103h的齿数相同的实施例，外齿103f与第I齿轮107的内齿105啮合，外齿103h与第3齿轮120的内齿120h啮合。
[0052](特征9)第2齿轮可以由I个构件构成，也可以将多个构件固定在一起而构成。
[0053](特征10)第I齿轮固定于壳体，第3齿轮固定于输出轴。在第2齿轮上形成有与第I齿轮啮合的外齿、与第3齿轮啮合的外齿或者内齿以及用于收纳偏心摆动体(公转体)的开口，它们均配置在同一轴线上。第2齿轮相对于偏心摆动体(公转体)自如地自转。
[0054]实施例
[0055](第I实施例)
[0056]图7和图8示出与图5对应的实施例。附图标记2是马达，其固定于变速装置30的壳体20。附图标记6是马达旋转轴，其绕着第I轴线A自转。附图标记8是兼用做输入轴和偏心摆动体(公转体)的构件，具有与第I轴线A同轴的圆筒部8a、偏心凸轮Sb以及与第I轴线A同轴的圆筒部8c。圆筒部8a利用轴承12可自转地支承于后述的输出轴(自转体)24，圆筒部Sc利用轴承4可自转地支承于壳体20。在马达旋转轴6上形成有键槽6a。在输入轴8上形成有用于插入键槽6a的凸条8d。当马达旋转轴6绕着轴线A进行自转时，输入轴8绕着第I轴线A进行自转。
[0057]偏心凸轮8b具有圆形的外周面。偏心凸轮8b的中心在第2轴线B上。第2轴线B自第I轴线A偏移距离D。S卩、从B轴线到偏心凸轮Sb的外周面的距离c是恒定的，与方位无关。与此相对，从A轴线到偏心凸轮Sb的外周面的距离根据方位如“a”或者“b”所示那样变化。
[0058]第2齿轮16的圆板部16c位于偏心凸轮8b的周围。在圆板部16c的中心形成有开口 16f，在中心 开口 16f和偏心凸轮8b之间夹设有轴承10。当输入轴8绕着轴线A自转时，偏心凸轮8b的中心轴B绕着轴线A公转，并且第2齿轮16的几何中心轴(自转轴)B也绕着轴线A公转。
[0059]第2齿轮16绕着几何中心轴B旋转对称。具有外齿和内齿的环状齿轮16b被螺栓16d固定于圆板部16c。如图7所示那样，在环状齿轮16b的外周面16a上形成有周摆线的齿形。在环状齿轮16b的内周面16e上也形成有周摆线的齿形。形成于环状齿轮16b的外周面的齿形被称为外齿16a，形成于内周面的齿形被称为内齿16e。环状齿轮16b能够被称为第2齿轮主体。第2齿轮16收容在壳体20内。
[0060]壳体20具有底板20f、第I齿轮主体20d以及上板20a，利用螺栓20e、20b等来一体化。附图标记27是O型密封圈，将壳体内相对于大气密闭。孔20g是用于将变速装置30固定于机器人等的安装孔。
[0061]如图7所示，第I齿轮主体20d的内周面20c是以轴线A为中心的圆周面。在内周面20c上以规定间隔形成有截面为半圆状的槽20h。在各个槽20h内插入有销18。销18在半圆槽20h内可自转。环状齿轮16b的外周面16a接近第I齿轮主体20d的内周面20c。因此，销18不会从槽20h中脱离。由销18和第I齿轮主体20d的内周面20c形成内齿19。壳体20能够被称为在内周面上形成有内齿19的第I齿轮。壳体20可以是第I齿轮，也可以是内齿轮。因为实体是一样的，所以对于壳体、第I齿轮、内齿轮使用共通的附图标记20。即使是其他构件，对于实体是相同的构件而言，从功能方面看，即使使用不同的名称，也使用共通的附图标记。
[0062]如图7所示，形成于第I齿轮20的内齿19的一部分与形成于环状齿轮16b的外周面的外齿16a的一部分啮合。在图7的情况下，环状齿轮16b的外齿16a的中心轴B相对于内齿19的中心轴A向右侧偏心。因此，在图7的右侧，内齿19和外齿16a啮合得较深。在图7的左侧，内齿19和外齿16相接触但未啮合。能够称之为内齿19的一部分与外齿16a的一部分嗤合，内齿19的一部分与外齿16a的一部分未嗤合。此外，本说明书的“嗤合”这一用语指的是外观看起来啮合。“啮合”这一用语与在内齿和外齿之间进行扭矩传递的区域不同。形成于第I齿轮20的内齿19的齿数与形成于第2齿轮16的外齿16a的齿数不一致。在本实施例中，前者是30，后者是29。
[0063]如图8所示，在环状齿轮16b的内侧收容有兼做为第3齿轮和输出轴的自转体24。自转体24具有第3齿轮主体24b和输出轴部24c，并利用螺栓24a —体化。自转体24利用轴承26、28可自转地支承于壳体20。自转体(兼用做第3齿轮和输出轴)24的自转轴等同于A轴线。
[0064]孔24d是用于将未图示的物体固定于兼用做输出轴的自转体24的安装孔。例如，当预先将机器人的手臂的基部侧固定于壳体20的安装孔20g并将机器人的手臂的顶端侧固定于自转体24的安装孔24d、利用马达2使输入轴8旋转时，使臂部的顶端侧相对于臂部的基部侧旋转。变速装置30能够使马达2的转速减速并使臂部的顶端侧旋转。附图标记25是油封，用于防止被封闭在壳体内的润滑油泄露到壳体外。
[0065]自转体(兼用做第3齿轮和输出轴)24的自转轴等同于第I轴线A。如图7所示，在以第I轴线A为中心的外周面24e上以规定间隔形成有截面为半圆状的槽24f。在各个槽24f内插入有销22。销22在槽24f内可自转。如图7所示，环状齿轮16b的内周面16e接近第3齿轮主体24b的外周面24e。因此，销22不会从槽24f中脱离。由销22和第3齿轮主体24b的外周面24e整体形成外齿23。
[0066]如图7所示，在环状齿轮16b的内周面16e上形成有周摆线的齿形。第3齿轮主体24b的外齿23的一部分与形成于环状齿轮16b的内周面的内齿16e的一部分啮合。在图7的情况下，环状齿轮16b的内齿16e的中心轴B相对于外齿23的中心轴A向右侧偏心。因此，在图7的左侧，内齿16e和外齿23啮合得较深。在图7的右侧，内齿16e和外齿23相接触但未啮合。第3齿轮主体24b的外齿23的齿数与环状齿轮16b的内齿16e的齿数不一致。在本实施例中，前者是20，后者是19。
[0067]对变速装置30的动作进行说明。当驱动马达2而使马达旋转轴6绕着轴线A自转时，偏心凸轮8b的中心轴B绕着轴线A公转，并且第2齿轮16追随着这些动作进行公转。在内齿19和外齿16a之间设置有齿数差，因此，当第2齿轮16相对于第I齿轮20进行公转时，第2齿轮16也进行自转。将轴承10插入第2齿轮16和偏心凸轮8b之间，能够使第2齿轮16进行自转。
[0068]在内齿16e和外齿23之间设置有齿数，当第2齿轮16进行公转时，第3齿轮24进行自转。当第2齿轮16进行自转时，第2齿轮16的自转数对第3齿轮24的自转数产生影响。在本实施例中，由第2齿轮16的公转产生的第3齿轮24的自转方向与第2齿轮16的自转方向相反。即、“第3齿轮24的自转速度”=“由第2齿轮16的公转导致的第3齿轮24的自转速度” 一“第2齿轮16的自转速度”。因此，第3齿轮24的自转速度非常慢。变速装置30获得较大的变速比。
[0069]在上述的实施例中，第3齿轮24的外齿23的齿数与第2齿轮16的内齿16e的齿数不同。但是，设置齿数差并非不可或缺，只要使两者一致即可。即使两者一致，也能够利用进行行星运动的第2齿轮16使第3齿轮24自转。在该情况下，由于第2齿轮16的公转导致的第3齿轮24的自转速度为零，成为“第3齿轮24的自转速度的绝对值”=“第2齿轮16的自转速度的绝对值”的关系。另外，通过选择齿数，能够得到“第3齿轮24的自转速度”=“由于第2齿轮16的公转导致的自转速度”+ “第2齿轮16的自转的自转速度”的关系。在本实施例中，选择第3齿轮24的自转速度的符号与输入轴8的自转速度的符号一致的齿数。通过选择齿数，能够使第3齿轮24的自转速度的符号与输入轴8的自转速度的符号不同。即、能够使马达2的旋转方向与输出轴部24c的旋转方向一致，也能够使它们的方向相反。
[0070]对于上述的变速装置30而言，能够向与输出轴部24c —体化的第3齿轮主体24b传递旋转力。变速装置30为了将旋转力传递到输出轴，无需图1、图2以及图3所示的分叉顶端109c、109d。在利用分叉顶端109c、109d来传递扭矩的方式的情况下，必须解决所谓的分叉顶端109c、109d的强度不足的问题。因此，妨碍变速装置的小型化。所谓需要分叉顶端109c、109d的结构自身也妨碍小型化。而且，分叉顶端109c、109d的存在将会提高制造成本。在本实施例中，将旋转力传递到绕着输出轴部24c的自转轴(A轴线)自转的第3齿轮主体24b。因此，变速装置30并不需要分叉顶端109c、109d，因此适于将变速装置小型化。
[0071 ] 此外，采用本实施例，能够将第I齿轮20的内齿19和与内齿19啮合的第2齿轮16的外齿16a、以及第3齿轮24的外齿23和与外齿23啮合的第2齿轮16的内齿16e放置在同一平面内。能够使沿着变速装置30的旋转轴A的方向上的厚度变薄。在本实施例中，利用多个构件构成第2齿轮16。因为第2齿轮自身一体地进行运动即可，所以也可以利用I个构件来构成第2齿轮16。
[0072]在上述实施例中，第3齿轮主体24b的外齿23的齿数与第2齿轮16的内齿16e的齿数不同。但是，设置齿数差并非不可或缺，也可以使两者一致。即使使两者一致，也能够利用进行行星运动的第2齿轮16使第3齿轮24自转。只要第I齿轮和第2齿轮之间存在齿数差，即使第2齿轮和第3齿轮之间不存在齿数差，就也能够获得变速现象。只要在第I齿轮和第2齿轮之间以及第2齿轮和第3齿轮之间中的至少一方存在齿数差，就能够获得变速现象，并且能够使第3齿轮和输出轴自转。
[0073](第2实施例)
[0074]图9和图10表示与图6对应的实施例。对于与图7和图8所示的构件相同的构件而言，使用在图7和图8的构件标注的附图标记与40相加而得到的附图标记。附图标记42是马达，固定于变速装置70的壳体60。附图标记46是马达旋转轴，绕着轴线A自转。在马达旋转轴46上形成有外齿46a。附图标记44是正齿轮。正齿轮44绕着被螺栓47a固定的自转轴47b自转。
[0075]附图标记48是偏心摆动体。偏心摆动体48具有偏心摆动体主体48b和上板48c，并利用螺栓48d来一体化。在上板48c的内周面48e上形成有内齿，与正齿轮44的外齿啮合。当马达旋转轴46绕着轴线A自转时，偏心摆动体48也绕着轴线A自转。偏心摆动体主体48b的内周是以轴线A为中心的圆，由轴承49a、49b支承。轴承49a、49b配置在以轴线A为中心的位置。
[0076]偏心摆动体主体48b的外周面48a是圆形，其中心在B轴线上。B轴线自A轴线仅偏移距离D。即、从B轴线到外周面48a的距离c是恒定的，与方位无关。与此相对，从A轴线到外周面48a的距离根据方位如“a”或者“b”所示那样变化。
[0077]第2齿轮56位于偏心摆动体主体48b的周围。第2齿轮56具有上部56d和下部56fo上部56d和下部56f利用螺栓56e固定。第2齿轮56的内周面56c是圆形。第2齿轮56被轴承50a、50b支承为可绕着偏心摆动体主体48b的外周面48a自转。第2齿轮56绕着轴线B自转。第2齿轮56的上外周面56a和下外周面56b也以轴线B为中心。
[0078]当马达旋转轴46绕着轴线A自转时，偏心摆动体48也绕着轴线A自转。偏心摆动体主体48b的外周面48a的中心轴B绕着轴线A公转。其结果，第2齿轮56的几何中心轴(自转轴)B也绕着轴线A公转。
[0079]在第2齿轮56的上外周面56a上形成有周摆线的齿形，在第2齿轮56的下外周面56b上也形成有周摆线的齿形。形成于上外周面的齿形被称为外齿56a，形成于下外周面的齿形被称为外齿56b。
[0080]壳体60具有底板60f、筒部60c以及上板60a，利用螺栓 60e、60b等一体化。孔60g是用于将变速装置70固定于机器人等的安装孔。筒部60c的内周面是以轴线A为中心的圆周面。如图9所示，在筒部60c的内周面上以规定间隔形成有截面为半圆状的槽60h。在各个槽60h内插入有销58。销58在半圆槽60h内可自转。如图10所示，第2齿轮56的下外周面56b接近筒部60c的内周面，销58不会从槽60h脱离。由销58和筒部60c的内周面形成内齿59。壳体60能够被称为在内周面上形成有内齿59的第I齿轮。
[0081]如图10所示，形成于第I齿轮60的内齿59的一部分与形成于第2齿轮56的外周面的外齿56b的一部分啮合。在图10的情况下，第2齿轮56的外齿56b的中心轴B相对于内齿59的中心轴A向左方偏心。因此，在图10的左侧，内齿59和外齿56b啮合得较深。在图10的右侧，内齿59和外齿56b相接触但未啮合。形成于第I齿轮60的内齿59的齿数与形成于第2齿轮56的外齿56b的齿数不一致。在本实施例中，前者是71，后者是
70 ο
[0082]在第2齿轮56的上外周面56a的外侧配置有兼用做第3齿轮和输出轴的自转体64。自转体64是利用螺栓64c将第3齿轮主体64b和上板64d —体化而成的。自转体64利用轴承66、68可自转地支承于壳体60。自转体(兼用做第3齿轮和输出轴)64的自转轴等同于A轴线。
[0083]孔64e是用于将未图示的物体固定于兼用做输出轴的自转体64的安装孔。例如，当预先将机器人的臂部的基部侧固定于壳体60的安装孔60g并将机器人的臂部的顶端侧固定于自转体64的安装孔64e、并使马达42驱动时，臂部的顶端侧相对于臂部的基部侧旋转。变速装置70能够降低马达42的转速，并使臂部的顶端侧旋转。
[0084]自转体(兼用做第3齿轮和输出轴)64的自转轴等同于A轴线。如图9所示，在以A轴线为中心的内周面64a上，以规定间隔形成有半圆状的槽64f。在各个槽64f内插入有销62。销62在槽64f内可自转。如图9所示，第2齿轮56的上外周面56a接近兼用做第3齿轮的自转体64的内周面64a。因此，销62不会从槽64f脱离。由销62和自转体64的内周面64a整体形成内齿63。
[0085]在第2齿轮56的外周面56a上形成有周摆线的齿形。如图9所示，兼用做第3齿轮的自转体64的内齿63的一部分与形成于第2齿轮56的外周面的外齿56a的一部分啮合。在图9中，第2齿轮56的外齿56a的中心轴B相对于内齿63的中心轴A向左方偏心。因此，在图9的左侧，内齿63和外齿56a啮合得较深。在图9的右侧，内齿63和外齿56a相接触但未啮合。第2齿轮56的外齿56a的齿数与作为第3齿轮的自转体64的内齿63的齿数不一致。在本实施例中，前者是70，后者是69。
[0086]说明上述的变速装置70的动作。当驱动马达42而使马达旋转轴46绕着轴线A自转时，借助正齿轮44使偏心摆动体48绕着轴线A自转，偏心摆动体主体48b的外周面48a的中心轴B绕着轴线A公转。其结果，第2齿轮56的几何中心轴(自转轴)B也绕着轴线A公转。因为第I齿轮60的齿数和第2齿轮56的齿数不同，所以当第2齿轮56相对于第I齿轮60公转时，第2齿轮56也进行自转。在第2齿轮56和偏心摆动体主体48b之间插入有轴承50a、50b，第2齿轮56能够自转。
[0087]因为在第3齿轮64和第2齿轮56之间有齿数差，当第2齿轮56进行公转时，第3齿轮64进行自转。当第2齿轮16进行自转时，第2齿轮16的自转对第3齿轮64的自转数产生影响。在本实施例中，“第3齿轮64的自转速度”=“由于第2齿轮56的公转导致的第3齿轮64的自转速度” 一 “第2齿轮56的自转速度”。因此，第3齿轮64的自转速度非常慢。变速装置70能够获得较大的变速比。
[0088]在上述实施例中，第3齿轮64的内齿63的齿数与第2齿轮56的外齿56a的齿数不同。但是，在内齿63和外齿56a之间设置齿数差并不是不可或缺的，两者也可以一致。即使两者的齿数一致，也能够利用进行行星运动的第2齿轮56使第3齿轮64自转。在该情况下，由第2齿轮56的公转导致的第3齿轮64的自转速度为零，成为“第3齿轮64的自转速度的绝对值”=“第2齿轮56的自转速度的绝对值”的关系。
[0089]在使用上述变速装置70的情况下，将旋转力传递到兼做为输出轴和第3齿轮的自转体64。为了将旋转力传递到输出轴，无需图1、图2以及图3所示的分叉顶端109c、109d。在利用分叉顶端109c、109d传递扭矩的方式的情况下，将妨碍变速装置的小型化。在本实施例中，因为将旋转力传递到兼做为输出轴和第3齿轮的自转体64，所以无需分叉顶端109c、109d。因此，适于将实施例的变速装置小型化。
[0090]在上述实施例中，虽然壳体(第I齿轮)被固定(不动)，从输出轴(第3齿轮)获取输出(旋转)，但也可以是输出轴(第3齿轮)被固定，从壳体(第I齿轮)获取输出(旋转)。
[0091]以上，详细地说明了本实用新型的具体例，但这些只不过是例示，并不限定权利要求书。在权利要求书所记载的技术中，包含对以上所例示的具体例进行各种变形、变更而得到的技术方案。本说明书或者附图中说明的技术特征通过单独或各种组合来发挥技术上的有用性，并不限定于申请时的权利要求项所记载的组合。另外，本说明书或附图所例示的技术能够同时实现多个目的，实现其中之一的目的的技术本身具有技术上的有用性。
【主权项】
1.一种变速装置，其特征在于， 其至少具有第I齿轮、第2齿轮以及第3齿轮， 在第I齿轮上形成有内齿， 在第2齿轮上至少形成有外齿，第I齿轮的内齿的一部分与第2齿轮的外齿的一部分啮合， 第I齿轮的内齿和第2齿轮的外齿中的一者，是在周面上形成有周摆线齿形的齿，另一者是用于将销插入形成于周面的槽而形成的齿， 在第2齿轮和第3齿轮中的一者上形成有外齿，在第2齿轮和第3齿轮中的另一者上形成有内齿，第2齿轮的一部分与第3齿轮的一部分嗤合， 形成于第2齿轮和第3齿轮中的一者上的外齿、形成于第2齿轮和第3齿轮中的另一者上的内齿中的一方的齿，是在周面上形成有周摆线齿形的齿，另一方的齿是用于将销插入形成于周面的槽而形成的齿， 在“第I齿轮和第2齿轮之间”与“第2齿轮和第3齿轮之间”中的至少一方设置有齿数差， 当第2齿轮进行公转时，第3齿轮进行自转。
2.根据权利要求1所述的变速装置，其特征在于， 第I齿轮的几何中心、第3齿轮的几何中心以及输出轴的轴心配置在同一轴线上， 第2齿轮的几何中心自所述轴线偏移。
3.根据权利要求2所述的变速装置，其特征在于， 第I齿轮兼用做壳体， 第3齿轮和输出轴固定在一起， 第3齿轮和输出轴被支承为能够相对于壳体自转。
4.根据权利要求3所述的变速装置，其特征在于， 其附加有: 与输出轴在同一轴线上延伸的输入轴；以及 绕着输入轴的轴心公转的偏心摆动体， 当偏心摆动体绕着输入轴的轴心公转时，第2齿轮进行公转。
5.根据权利要求4所述的变速装置，其特征在于， 偏心摆动体具有中心位于自输入轴的轴心偏移的位置的外周， 在偏心摆动体的外周和第2齿轮的内周之间夹设有轴承。
6.根据权利要求1所述的变速装置，其特征在于， 在第2齿轮上形成有与第I齿轮啮合的外齿和与第3齿轮啮合的内齿， 在第3齿轮上形成有外齿， 第2齿轮的内齿的一部分与第3齿轮的外齿的一部分啮合。
7.根据权利要求6所述的变速装置，其特征在于， 形成于第I齿轮的内齿是用于将销插入形成于内周面的槽而形成的齿，形成于第2齿轮的外齿和内齿均是在外周面形成有周摆线齿形的齿， 形成于第3齿轮的外齿，是用于将销插入形成于外周面的槽而形成的齿。
8.根据权利要求1所述的变速装置，其特征在于， 在第2齿轮上形成有与第I齿轮啮合的外齿和与第3齿轮啮合的外齿， 在第3齿轮上形成有内齿， 第2齿轮的外齿的一部分与第3齿轮的内齿的一部分啮合。
9.根据权利要求8所述的变速装置，其特征在于， 形成于第I齿轮的内齿，是用于将销插入形成于内周面的槽而形成的齿， 形成于第2齿轮的两个外齿，是在外周面形成有周摆线齿形的齿， 形成于第3齿轮的内齿，是用于将销插入形成于内周面的槽而形成的齿。
10.根据权利要求9所述的变速装置，其特征在于， 第2齿轮具有利用螺栓固定的上部和下部， 在上部的外周面和下部的外周面上均形成有周摆线齿形。
11.一种变速装置，其特征在于，其具有: 第I齿轮，其固定于壳体； 第3齿轮，其被支承为能够相对于壳体自转； 输出轴，其固定于第3齿轮； 输入轴，其被支承为能够相对于壳体自转； 偏心摆动体，其固定于输入轴，当输入轴进行自转时，其进行公转； 第2齿轮，其利用偏心摆动体定位，并且与第I齿轮的一部分和第3齿轮的一部分啮入I=I ? 在“第I齿轮和第2齿轮之间”与“第2齿轮和第3齿轮之间”中的至少一方设置有齿数差。
12.根据权利要求11所述的变速装置，其特征在于， 第2齿轮被支承为能够相对于偏心摆动体自如地自转。
【专利摘要】一种变速装置，其利用第1齿轮、第2齿轮以及第3齿轮。第1齿轮固定于壳体，并具有内齿。第3齿轮固定于输出轴，并可相对于壳体自转。在第3齿轮为外齿的情况下，在第2齿轮上形成有内齿，在第3齿轮为内齿的情况下，在第2齿轮上形成有外齿。第2齿轮与第1齿轮和第3齿轮这两者啮合。“第1齿轮和第2齿轮之间”与“第2齿轮和第3齿轮之间”中的一方或者双方设置有齿数差。当第2齿轮进行公转时，第3齿轮进行自转，并且输出轴旋转。
【IPC分类】F16H1-32
【公开号】CN204610711
【申请号】CN201390000767
【发明人】松井大辅, 片冈佑介
【申请人】纳博特斯克有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2013年9月13日
【公告号】WO2014046049A1