减速器和使用减速器的驱动装置的制作方法

本发明涉及减速器和使用减速器的驱动装置。

本申请基于2019年4月26日在日本提出申请的日本特愿2019-086559号主张优先权，将其内容引用于此。

背景技术

在工业用机器人、机床等中，使用减速器，以对马达等旋转驱动源的旋转进行减速(例如，参照专利文献1)。

专利文献1所记载的减速器具备：主减速单元，其将输入侧的旋转减速而向输出侧传递；和前级侧的齿轮机构，其将马达等旋转驱动源的旋转减速而向主减速单元传递。

主减速单元具备：大致圆筒状的外筒模块；齿轮架模块，其以可旋转的方式支承于外筒模块；输入旋转体(偏心轴)，其以可旋转的方式支承于齿轮架模块的在径向上偏离了齿轮架模块的旋转中心的位置；以及主减速机构，其将输入旋转体的旋转减速而向齿轮架模块传递。外筒模块固定于地面等设置部，齿轮架模块与转台等旋转模块连结。

主减速机构具备：多个内齿销，其保持于外筒模块的内周；和回转齿轮，其以可回转且可旋转的方式配置于外筒模块的内周侧。回转齿轮具有齿数比内齿销的数量少的外齿，该外齿能够与多个内齿销啮合。若回转齿轮以与多个内齿销啮合着的状态回转，则针对回转一圈，该回转齿轮相对于外筒模块旋转预定的间距。另外，支承于齿轮架模块的输入旋转体具有从外部接受旋转力的从动齿轮和曲轴状的偏心部。偏心部以与回转齿轮相同的相位进行回转的方式可旋转地与回转齿轮卡合。

输入旋转体的旋转使回转齿轮回转，在回转齿轮的外齿与内齿销啮合的期间内，使回转齿轮以预定的减速比减速旋转。其结果，齿轮架模块以与回转齿轮相同的速度旋转。

另外，前级侧的齿轮机构具备：输出齿轮，其以可旋转的方式支承于齿轮架模块的上部，与输入旋转体的从动齿轮啮合；和中间齿轮，其与输出齿轮以及旋转驱动源侧的输入齿轮啮合。中间齿轮以可旋转的方式支承于在齿轮架模块上突出设置的支承轴。前级侧的齿轮机构以与输出齿轮和输入齿轮的齿数比相应的减速比对旋转进行减速。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第5231530号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

减速器的主减速单元在其内部内置有复杂的主减速机构，因此，难以谋求薄型化(轴向长度的缩短化)。不过，这种主减速器单元在各种各样的用途中期望薄型化(轴向长度的缩短化)。

专利文献1所记载的减速器的构成前级侧的齿轮机构的中间齿轮支承于主减速单元侧的齿轮架模块。因此，齿轮架模块的厚度(轴向长度)需要与在齿轮架模块埋设中间齿轮的支承轴相应的余量。在专利文献1所记载的减速器中，这成为难以进行主减速器单元的薄型化的主要原因。

本发明提供能够谋求主减速器单元的薄型化的减速器和使用该减速器的驱动装置。

用于解决问题的方案

本发明的一技术方案的减速器具备：主减速单元，其将输入侧的旋转减速而向输出侧传递；固定模块，其与所述主减速单元连结，并且，该固定模块将与旋转驱动源连结的输入齿轮支承为能够旋转；输出齿轮，其向所述主减速单元的输入侧传递所述输入齿轮的旋转；以及中间齿轮，其与所述输入齿轮以及所述输出齿轮啮合，该中间齿轮以能够旋转的方式支承于所述固定模块。

根据上述的结构，若输入齿轮接受旋转驱动源的动力而旋转，则其旋转通过支承于固定模块侧的中间齿轮向输出齿轮传递。传递到输出齿轮的旋转向主减速单元的输入部输入，被主减速单元减速而从输出部输出。在本结构中，中间齿轮不是支承于主减速单元侧，而是支承于固定模块侧，因此，无需增加用于支承中间齿轮的主减速单元侧的厚度。

也可以是，在所述固定模块的与所述主减速单元相对的面形成有收容所述中间齿轮的凹部。

在该情况下，在形成于固定模块的凹部内配置中间齿轮，因此，无需为了避免与中间齿轮的干涉而在主减速单元侧设置凹部。因而，在采用了本结构的情况下，能够使主减速单元更加薄型化。

也可以是，所述主减速单元具有：第1模块，其与所述固定模块结合；输入旋转体，其以能够旋转的方式支承于所述第1模块；第2模块，其以能够相对于所述第1模块旋转的方式与所述第1模块卡合；以及主减速机构，其向所述第2模块或所述第1模块输出所述输入旋转体的旋转，所述输出齿轮的轴向上的一端部以能够旋转的方式支承于所述第1模块，并且，所述输出齿轮的轴向上的另一端部以能够旋转的方式支承于所述固定模块。

在该情况下，输出齿轮以双支承的方式稳定地支承于固定模块和主减速单元侧的第1模块。因此，能够使主减速单元侧的将输出齿轮支承为旋转自如的轴承小型化。因而，在采用了本结构的情况下，能够谋求主减速单元的进一步的薄型化和小型化。

也可以是，所述主减速单元具有：第1模块，其与所述固定模块结合；输入旋转体，其以能够旋转的方式支承于所述第1模块；第2模块，其以能够相对于所述第1模块旋转的方式与所述第1模块卡合；以及主减速机构，其向所述第2模块或所述第1模块输出所述输入旋转体的旋转，所述输出齿轮配置为与所述第1模块和所述第2模块的相对旋转中心同心，所述输入旋转体具有与所述输出齿轮啮合的从动齿轮，并且，所述输入旋转体配置于自所述相对旋转中心分离开的位置，所述固定模块和所述第1模块的以所述相对旋转中心为中心的相对旋转由限制构件限制。

在该情况下，在旋转从输出齿轮通过从动齿轮向输入旋转体传递时，能够利用限制构件限制第1模块在来自输出侧的反作用力下相对于固定模块错位。因而，在采用了本结构的情况下，能够抑制第1模块的随着主减速单元的工作而产生的晃动等。

本发明的一技术方案的减速器具备：主减速单元，其将输入侧的旋转减速而向输出侧传递；固定模块，其与所述主减速单元连结，并且，该固定模块将与旋转驱动源连结的输入齿轮支承为能够旋转；输出齿轮，其向所述主减速单元的输入侧传递所述输入齿轮的旋转；以及中间齿轮，其与所述输入齿轮以及所述输出齿轮啮合，该中间齿轮以能够旋转的方式支承于所述固定模块，所述主减速单元具有：第1模块，其与所述固定模块结合；输入旋转体，其以能够旋转的方式支承于所述第1模块；第2模块，其以能够相对于所述第1模块旋转的方式与所述第1模块卡合；以及主减速机构，其向所述第2模块或第1模块输出所述输入旋转体的旋转；所述输出齿轮在与所述第1模块和所述第2模块的相对旋转中心同心的位置处以能够旋转的方式支承于所述第1模块的所述固定模块侧的端部，在所述固定模块的与所述主减速单元相对的面形成有收容所述中间齿轮的凹部，所述中间齿轮在所述凹部的内侧以能够旋转的方式支承于所述固定模块。

本发明的一技术方案的驱动装置具备：减速器，其将旋转驱动源的旋转减速而输出；和旋转模块，其与所述减速器的输出部连结，其中，所述减速器具备：主减速单元，其将输入侧的旋转减速而向输出侧传递；固定模块，其与所述主减速单元连结，并且，该固定模块将与旋转驱动源连结的输入齿轮支承为能够旋转；输出齿轮，其向所述主减速单元的输入侧传递所述输入齿轮的旋转；以及中间齿轮，其与所述输入齿轮以及所述输出齿轮啮合，该中间齿轮以能够旋转的方式支承于所述固定模块。

发明的效果

上述的减速器和驱动装置无需用于支承中间齿轮的主减速单元侧的厚度的增加，因此，能够使主减速器单元薄型化。

附图说明

图1是实施方式的驱动装置的立体图。

图2是实施方式的减速器的主视图。

图3是实施方式的减速器的沿着图2的III-III线的剖视图。

图4是实施方式的减速器的放大地表示图3的局部的剖视图。

图5是实施方式的减速器的大致沿着图3的V-V线的剖视图。

具体实施方式

接着，基于附图说明本发明的实施方式。

图1是在进行焊接、部件组装等时所使用的驱动装置1的立体图。

驱动装置1具备：基座模块11，其设置于地面F上；减速器10，其固定设置于基座模块11的长度方向上的一端侧的上表面；作为旋转驱动源的马达2，其向减速器10输出动力；保持装置12，其固定设置于基座模块11的长度方向上的另一端侧的上表面；以及旋转模块13，其长度方向上的两端部支承于减速器10和保持装置12。马达2在减速器10的输入侧安装为一体。减速器10对马达2的旋转进行减速，并将该旋转向旋转模块13的长度方向上的一端侧传递。保持装置12将旋转模块13的长度方向上的另一端侧支承为可旋转。借助减速器10从马达2向旋转模块13传递动力，从而该旋转模块13绕大致沿着水平方向的轴线(轴心)o1旋转。

在本实施方式的情况下，旋转模块13围绕轴线o1具有多个工件支承面13a。在各工件支承面13a安装有作为作业对象的工件W。利用旋转模块13的由马达2进行的旋转使安装在工件支承面13a的工件W朝向作业位置移动。在作业位置例如设置有焊接机器人等作业装置3。

图2是从输出侧(安装有旋转模块13的那一侧)观察减速器10的主视图，图3是沿着图2的III-III线的剖视图。另外，图4是放大了图3的局部的减速器10的剖视图，图5是大致沿着图3的V-V线的减速器10的剖视图。此外，在图5中，后述的输出齿轮30、曲轴齿轮31、中间齿轮32等未以剖面的方式示出。另外，在图5中，一并记载有后述的保持构件40、安装基座38。

减速器10具备：固定模块14，其下端固定设置于基座模块11(参照图1)的一端侧的上表面；主减速单元50，其与固定模块14连结；以及齿轮机构51，其配置于主减速单元50与固定模块14之间。在固定模块14安装有马达2。主减速单元50将输入侧的旋转减速而向输出侧传递。在本实施方式的减速器10中，齿轮机构51在前级对马达2的旋转进行减速，再利用主减速单元50对该减速后的旋转大幅度地进行减速。

固定模块14具有：带孔圆板状的基座凸缘14a，其在中央具有圆形的贯通孔25(参照图3)；和支脚部14b，其从基座凸缘14a向下方延伸(参照图2)。固定模块14的支脚部14b的下端利用螺栓紧固等固定于基座模块11。

主减速单元50具备：第1齿轮架模块15A和第2齿轮架模块15B，其与固定模块14的基座凸缘14a结合；外筒17，其借助轴承16以可旋转的方式支承于第1齿轮架模块15A和第2齿轮架模块15B的外周侧；多个(三个)曲轴18(输入旋转体)，其以可旋转的方式支承于第1齿轮架模块15A和第2齿轮架模块15B；以及第1回转齿轮19A和第2回转齿轮19B，其与各曲轴18的两个偏心部18a、18b一起回转。减速器10以输出部的旋转中心轴线c1与驱动装置1的轴线o1一致的方式设置于基座模块11。

第1齿轮架模块15A形成为带孔圆板状。第1齿轮架模块15A与基座凸缘14a的厚度方向上的一个端面重叠，并利用螺栓紧固等与基座凸缘14a固定为一体。基座凸缘14a(固定模块14)和第1齿轮架模块15A(第1模块)在绕旋转中心轴线c1的方向上被定位销52(限制构件)止转(限制了相对旋转)。在第1齿轮架模块15A的与基座凸缘14a相反的一侧的端面利用螺栓紧固等固定有第2齿轮架模块15B。第2齿轮架模块15B具有带孔圆板状的基板部15Ba和从该基板部15Ba的端面朝向第1齿轮架模块15A的方向延伸的未图示的多个支柱部。第2齿轮架模块15B的支柱部的端面与第1齿轮架模块15A的端面对接，各支柱部固定于第1齿轮架模块15A。在第1齿轮架模块15A与第2齿轮架模块15B的基板部15Ba之间保持有轴向上的间隙。在该间隙配置有第1回转齿轮19A和第2回转齿轮19B。

此外，在第1回转齿轮19A和第2回转齿轮19B形成有供第2齿轮架模块15B的各支柱部贯穿的未图示的避让孔。避让孔以各支柱部不妨碍第1回转齿轮19A和第2回转齿轮19B的回转动作的方式相对于支柱部形成为足够大的内径。

外筒17跨过第1齿轮架模块15A的外周面和第2齿轮架模块15B的基板部15Ba的外周面地配置。外筒17的轴向上的两端部借助轴承16以可旋转的方式支承于第1齿轮架模块15A和第2齿轮架模块15B的基板部15Ba。另外，在外筒17的轴向上的中央区域(与第1回转齿轮19A和第2回转齿轮19B的外周面相对的区域)的内周面形成有与旋转中心轴线c1平行地延伸的多个销槽(未图示)。在各销槽以可旋转的方式收容有大致圆柱状的内齿销20。安装在外筒17的内周面的多个内齿销20与第1回转齿轮19A以及第2回转齿轮19B各自的外周面相对。

第1回转齿轮19A和第2回转齿轮19B形成为比外筒17的内径稍小的外径。在第1回转齿轮19A和第2回转齿轮19B各自的外周面形成有与配置于外筒17的内周面的多个内齿销20以啮合状态接触的外齿19Aa、19Ba。在第1回转齿轮19A和第2回转齿轮19B各自的外周面形成的外齿19Aa、19Ba的齿数设定为比内齿销20的数量稍少(例如，少一个)。

多个曲轴18配置于以第1齿轮架模块15A和第2齿轮架模块15B的旋转中心轴线c1为中心的同一圆周上。各曲轴18借助轴承22以可旋转的方式支承于第1齿轮架模块15A和第2齿轮架模块15B。各曲轴18的偏心部18a、18b分别贯通于第1回转齿轮19A和第2回转齿轮19B。各偏心部18a、18b借助偏心部轴承23以可旋转的方式与分别在第1回转齿轮19A和第2回转齿轮19B形成的支承孔21卡合。此外，各曲轴18的两个偏心部18a、18b以相位绕曲轴18的轴线错开180°的方式偏心。

若多个曲轴18受到外力而向一个方向旋转，则曲轴18的偏心部18a、18b以预定的半径同向地回转，与此相伴，第1回转齿轮19A和第2回转齿轮19B以相同的半径同向地回转。此时，第1回转齿轮19A和第2回转齿轮19B各自的外齿19Aa、19Ba与保持于外筒17的内周的多个内齿销20以啮合的方式接触。

在本实施方式的减速器10中，外筒17侧的内齿销20的数量设定为比第1回转齿轮19A和第2回转齿轮19B各自的外齿19Aa、19Ba的齿数稍多，因此，在第1回转齿轮19A和第2回转齿轮19B回转一圈的期间内，外筒17被向与回转方向相同的方向推压并旋转预定的间距。其结果，曲轴18的旋转被大幅度减速而作为外筒17的旋转输出。此外，在本实施方式中，各曲轴18的偏心部18a、18b以绕轴线错开180°的方式偏心，因此，第1回转齿轮19A的回转相位与第2回转齿轮19B的回转相位错开180°。

在外筒17的与基座凸缘14a相反的一侧的轴向上的端部安装有带孔圆板状的输出板26。输出板26以未接触状态覆盖第2齿轮架模块15B的端部，工件保持用的旋转模块13(参照图1)可利用螺栓紧固等安装于该输出板26的轴向外侧的端面。另外，在输出板26的内周部安装有以未接触状态贯穿第2齿轮架模块15B、第2回转齿轮19B、第1回转齿轮19A、第1齿轮架模块15A、基座凸缘14a各自的内周部的筒部27。筒部27与输出板26一体地旋转。

此外，在本实施方式中，第1齿轮架模块15A和第2齿轮架模块15B构成固定于固定模块14的第1模块，外筒17构成以能够相对于第1模块旋转的方式与第1模块卡合的第2模块。作为第1模块的第1齿轮架模块15A、第2齿轮架模块15B和作为第2模块的外筒17的相对旋转中心与主减速单元50的旋转中心轴线o1一致。另外，主减速单元50内的主减速机构由曲轴18、第1回转齿轮19A、第2回转齿轮19B、外筒17的内周的内齿销20等构成。

前级的齿轮机构51具备：输入齿轮33，其与马达2的未图示的旋转轴连结；输出齿轮30，其以可旋转的方式保持于第1齿轮架模块15A和基座凸缘14a的内周面；以及中间齿轮32，其与输入齿轮33以及输出齿轮30啮合而向输出齿轮30传递输入齿轮33的旋转。输出齿轮30设定为，直径比输入齿轮33的直径大，且齿数比输入齿轮的齿数多。因而，输入齿轮33的由马达2进行的旋转在输出齿轮30被以预定的减速比减速。

输入齿轮33借助轴承34以可旋转的方式支承于自基座凸缘14a的贯通孔25向径向外侧分离开的边缘部。输入齿轮33的轴线(轴心)c4与减速器10的输出侧的旋转中心轴线c1平行地设定。

输出齿轮30形成为跨过第1齿轮架模块15A和基座凸缘14a的轴长。在输出齿轮30的轴向上的中央区域形成有外齿30a。输出齿轮30的轴向上的一端部侧借助轴承35B以可旋转的方式保持于第1齿轮架模块15A的内周面。输出齿轮30的轴向上的另一端部侧借助轴承35A以可旋转的方式保持于基座凸缘14a的贯通孔25的内周面。输出齿轮30在第1齿轮架模块15A的固定模块14侧的端部处以旋转中心轴线c1为中心旋转。

另外，在第1齿轮架模块15A的基座凸缘14a侧的端部，与前述的多个(三个)曲轴18的位置相对应地形成有多个(三个)凹部28。各凹部28在第1齿轮架模块15A的内周面侧开口。另外，在各曲轴18的基座凸缘14a侧的端部安装有用于向曲轴18传递旋转的曲轴齿轮31(从动齿轮)。此外，在本实施方式中，曲轴18和曲轴齿轮31构成主减速单元50的输入旋转体。

安装在各曲轴18的曲轴齿轮31配置于相对应的凹部28的内侧。各曲轴齿轮31具有外齿31a。各曲轴齿轮31的外齿31a与输出齿轮30的外齿30a的靠轴向上的一端部的区域啮合。

因而，从输入齿轮33借助中间齿轮32输入到输出齿轮30的旋转通过曲轴齿轮31向各曲轴18传递。

另外，在基座凸缘14a的第1齿轮架模块15侧的端面形成有收容输入齿轮33的外齿33a部分和中间齿轮32的凹部36。在基座凸缘14a的凹部36的底面(与第1齿轮架模块15A的端面相对的面)安装有用于支承中间齿轮32的安装基座38。另外，凹部36的局部向基座凸缘14a的中央的贯通孔25开放。配置于凹部36内的中间齿轮32通过凹部36的径向内侧的开放部与输出齿轮30的外齿30a啮合。

中间齿轮32以可旋转的方式支承于圆柱状的支承轴39。支承轴39与圆柱状的保持构件40形成为一体，该保持构件40的外径比该支承轴39的外径大，该保持构件40的轴长比该支承轴39的轴长短。在安装基座38形成有供保持构件40的外周面嵌合固定的圆形状的保持孔41。通过使保持构件40与保持孔41嵌合，从而支承轴39固定于基座凸缘14a(固定模块14)的凹部36内。

如以上这样，在本实施方式的减速器10中，从输入齿轮33向输出齿轮30传递旋转的中间齿轮32以可旋转的方式支承于固定模块14侧，而不是主减速单元50侧。因此，无需为了对中间齿轮32的支承轴39进行支承而增加主减速单元50侧的壁厚。因而，在采用了本实施方式的减速器10的情况下，能够使主减速单元50薄型化(使轴向上的长度缩短化)。

另外，在本实施方式的减速器10中，在固定模块14的与主减速单元50相对的那一侧的面设有用于收容中间齿轮32的凹部36。因此，无需为了避免与中间齿轮32之间的干涉而在主减速单元50的与固定模块14相对的那一侧的面设置较深的凹部。因而，在采用了本结构的情况下，能够使主减速单元50更加薄型化。

另外，减速器10的主减速单元50具有：第1齿轮架模块15A、第2齿轮架模块15B，其与固定模块14结合；外筒17，其以能够相对于第1齿轮架模块15A、第2齿轮架模块15B旋转的方式与该第1齿轮架模块15A、第2齿轮架模块15B卡合；以及主减速机构，其将曲轴18的旋转减速而向外筒17输出。并且，前级的齿轮机构51的输出齿轮30的轴向上的一端部侧以可旋转的方式支承于第1齿轮架模块15A，前级的齿轮机构51的输出齿轮30的轴向上的另一端部侧以可旋转的方式支承于固定模块14的基座凸缘14a。因而，轴长较长的输出齿轮30由第1齿轮架模块15A和固定模块14以双支承的方式稳定地支承。因此，采用了本结构的减速器10能够使主减速单元50侧的支承输出齿轮30的轴承35B小型化。因而，在采用了本结构的情况下，能够谋求主减速单元50的进一步的薄型化和小型化。

而且，在本实施方式的减速器10中，齿轮机构51的输出齿轮30与主减速单元50的旋转中心轴线c1同心地配置，主减速单元50侧的与输出齿轮30啮合的曲轴齿轮31和曲轴18配置于自旋转中心轴线c1分离开的位置。并且，与固定模块14连结的第1齿轮架模块15A相对于固定模块14绕旋转中心轴线c1的旋转由定位销52限制(限制了相对旋转)。因此，在旋转从输出齿轮30通过曲轴齿轮31向曲轴18传递时，能够利用定位销52限制第1齿轮架模块15A在来自输出侧的较大的反作用力下相对于固定模块14错位。因而，在采用了本结构的情况下，能够抑制第1齿轮架模块15A的随着主减速单元50的工作而产生的晃动等。

此外，本发明并不限定于上述的实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内进行各种各样的设计变更。

例如，在上述的实施方式中，在固定模块14设置凹部36，在该凹部36的内侧收容中间齿轮32，但也可以是，在固定模块14设置缺口部、台阶部，在该缺口部、台阶部配置中间齿轮32，并利用盖构件覆盖缺口部、台阶部的外侧。

另外，在上述的实施方式中，作为第2模块的外筒17构成为接受马达2的动力而旋转的输出旋转体，但也可以是，将作为第2模块的外筒17固定设置于外部，将作为第1模块的第1齿轮架模块15A、第2齿轮架模块15B设为输出旋转体。在该情况下，对工件等进行保持的旋转模块与第1齿轮架模块15A、第2齿轮架模块15B连结。另外，固定模块14、马达2与第1齿轮架模块15A、第2齿轮架模块15B一起一体地旋转。

而且，在上述的实施方式中，主减速单元50内的主减速机构由曲轴18、第1回转齿轮19A、第2回转齿轮19B、外筒17内的内齿销20等构成。然而，主减速机构并不限定于该结构。主减速机构例如也可以是行星齿轮机构等其他的结构。

附图标记说明

1、驱动装置；2、马达(旋转驱动源)；10、减速器；13、旋转模块；14、固定模块；15A、第1齿轮架模块(第1模块)；15B、第2齿轮架模块(第2模块)；17、外筒(第2模块)；18、曲轴(输入旋转体、主减速机构)；19A、第1回转齿轮(主减速机构)；19B、第2回转齿轮(主减速机构)；20、内齿销(主减速机构)；30、输出齿轮；31、曲轴齿轮(从动齿轮、输入旋转体)；32、中间齿轮；33、输入齿轮；36、凹部；50、主减速单元；51、齿轮机构；52、定位销(限制构件)。