CN110836255A

CN110836255A - 轴承保持机构

Info

Publication number: CN110836255A
Application number: CN201910752837.4A
Authority: CN
Inventors: 古田和哉
Original assignee: Nabtesco Corp
Current assignee: Nabtesco Corp
Priority date: 2018-08-15
Filing date: 2019-08-15
Publication date: 2020-02-25
Anticipated expiration: 2039-08-15
Also published as: EP3611400B1; EP3611400A1; CN110836255B; US10955007B2; US20200056650A1

Abstract

本发明提供一种轴承保持机构。通过降低由限制构件的紧固产生的影响，从而使轴承保持机构的耐久性提高。本申请涉及一种轴承保持机构。一实施方式的轴承保持机构包括：第1构件，其具有包含内螺纹部的内周面；第2构件，其插入于所述内周面；滚动构件，其在形成于所述第2构件的滚动面滚动；曲轴，其以能够旋转的方式借助所述滚动构件支承于所述第2构件；以及限制构件，其具有与所述第1构件的所述内螺纹部螺纹固定的外螺纹部，且被所述第1构件和所述第2构件支承。

Description

轴承保持机构

技术领域

本发明涉及一种轴承保持机构。更具体而言，本发明涉及一种能够应用于减速机等齿轮装置的轴承保持机构。

背景技术

公知有在形成于齿轮架的贯通孔将曲轴支承为旋转自如的齿轮装置。

专利文献1中公开有以往的齿轮装置。对于在专利文献1中公开的齿轮装置，通过在齿轮架的内螺纹部螺纹结合限制构件的外螺纹部，从而将限制构件固定于齿轮架，利用该固定于齿轮架的限制构件来限制曲轴的轴向上的运动。

专利文献1：日本特开2016－130536号公报

发明内容

发明要解决的问题

如专利文献1所示，在以往的齿轮装置中，通过在齿轮架的内螺纹部螺纹结合限制构件的外螺纹部，从而将限制曲轴的轴向上的运动的限制构件固定于齿轮架。

然而，对于在齿轮架上紧固了限制构件的情况，在该紧固扭矩的作用下，滚动构件的滚动面(也称作曲柄孔)的圆度或圆柱度下降。若滚动构件在圆度或圆柱度下降了的滚动面滚动，则还可能导致该滚动面被破坏。

本发明是鉴于上述的情况而做成的，其目的在于通过降低由限制构件的紧固产生的影响，从而使轴承保持机构的耐久性提高。

用于解决问题的方案

本发明的一实施方式所涉及的轴承保持机构包括：第1构件，其具有包含内螺纹部的内周面；第2构件，其插入于所述内周面；滚动构件，其在形成于所述第2构件的滚动面滚动；曲轴，其以能够旋转的方式借助所述滚动构件支承于所述第2构件；以及限制构件，其具有与所述第1构件的所述内螺纹部螺纹固定的外螺纹部，且被所述第1构件和所述第2构件支承。

本发明的一实施方式所涉及的轴承保持机构包括：第1构件，其具有包含内螺纹部的内周面；第2构件，其插入于所述内周面；滚动构件，其在形成于所述第2构件的滚动面滚动；曲轴，其以能够旋转的方式借助所述滚动构件支承于所述第2构件；以及限制构件，其具有与所述内螺纹部螺纹固定的外螺纹部，且被所述第1构件支承。

在本发明的一实施方式中，所述第2构件与所述限制构件之间隔开间隙地配置。

在本发明的一实施方式中，所述第2构件为衬套。

发明的效果

根据本发明的一实施方式的轴承保持机构，能够通过降低由限制构件的紧固产生的影响来使轴承保持机构的耐久性提高。

附图说明

图1是用于说明包含本发明的一实施方式所涉及的轴承保持机构的齿轮装置的剖视图。

图2是用于说明包含本发明的一实施方式所涉及的轴承保持机构的齿轮装置的剖视图。

图3是放大表示图2的轴承保持机构的一部分的图。

附图标记说明

1、齿轮装置；2、外筒；3、齿轮架；4、摆动齿轮；5、曲轴；6、曲轴轴承；6A、6B、滚动构件；7、传动齿轮；9、限制构件；10、110、轴承保持机构；11A、11B、衬套；31、第1齿轮架体；32、第2齿轮架体；31b、32d、曲轴安装部(贯通孔)；31c、32c、内周面；31d、32g、内螺纹部；31e、32h、台阶部(定位部)；61、滚动体；62、保持器；62b、第2部位；91a、92a、外螺纹部；91b、插入孔；91C、限制面。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。为了方便说明，各附图中对齿轮装置的构成构件仅简略地示出了主要构件。各附图所示的齿轮装置能够包括未图示的各种各样的构成构件。

图1表示本发明的一实施方式所涉及的轴承保持机构10和使用该轴承保持机构10的齿轮装置1的一个例子。如图所示，齿轮装置1例如为偏心摆动型的齿轮装置。齿轮装置1包括：外筒2、齿轮架3、摆动齿轮4、曲轴5以及曲轴轴承6。图示的齿轮装置1构成为通过使摆动齿轮4伴随着曲轴5的旋转而进行摆动旋转，从而使外筒2和齿轮架3相对旋转。齿轮架3具有第1齿轮架体31和第2齿轮架体32。齿轮架3(即，第1齿轮架体31和第2齿轮架体32)是权利要求书中的“第1构件”的例子。

轴承保持机构10包括：第1齿轮架体31和第2齿轮架体32中的至少一者、曲轴5、滚动构件6A和滚动构件6B中的至少一者、衬套11A和衬套11B中的至少一者、以及限制构件9。齿轮架体31具有内周面31c，齿轮架体32具有内周面32c。内周面31c具有内螺纹部31d，内周面32c具有内螺纹部32g。曲轴5以能够旋转的方式支承于齿轮架3的内周。限制构件9具有第1限制构件91和第2限制构件92中的至少一者。第1限制构件91具有外螺纹部91a，第2限制构件92具有外螺纹部92a。外螺纹部91a与内螺纹部31d螺纹结合，外螺纹部92a与内螺纹部32g螺纹结合。衬套11A设于第1齿轮架体31与滚动构件6A之间，衬套11B设于第2齿轮架体32与滚动构件6B之间。在衬套11A的内周形成有滚动构件6A所用的滚动面，在衬套11B的内周形成有滚动构件6B所用的滚动面。与齿轮架3螺纹结合的限制构件9被第1齿轮架体31和衬套11A支承、或被第2齿轮架体32和衬套11B支承。衬套11A和衬套11B是权利要求书中的“第2构件”的例子。第2构件也可以是衬套以外的构件。

根据本发明的一实施方式的轴承保持机构10，由于在紧固了限制构件9时作用于衬套11A或衬套11B的压力被分散到第1齿轮架体31或第2齿轮架体32，因此，能够降低作用于衬套11A或衬套11B的压力。由此，能够抑制衬套11A的滚动面或衬套11B的滚动面的变形。由此，能够使轴承保持机构10的耐久性提高。

接着，参照图2和图3对本发明的另一实施方式所涉及的轴承保持机构110进行说明。如图所示，轴承保持机构110包括：第1齿轮架体31或第2齿轮架体32、曲轴5、滚动构件6A或滚动构件6B、衬套111A或衬套111B、以及限制构件9。在轴承保持机构110中，对与轴承保持机构10同样的结构省略说明。衬套111A设于第1齿轮架体31与滚动构件6A之间，衬套111B设于第2齿轮架体32与滚动构件6B之间。在衬套111A的内周形成有滚动构件6A所用的滚动面，在衬套111B的内周形成有滚动构件6B所用的滚动面。与齿轮架3螺纹结合的限制构件9被第1齿轮架体31或第2齿轮架体32支承。衬套111A和衬套111B是权利要求书中的“第2构件”的例子。

在轴承保持机构110中，在限制构件9与衬套111A之间以及限制构件与衬套111B之间中的至少一者形成间隙。也就是说，衬套111A可以与第1限制构件91之间隔开间隙地配置。而且，衬套111B可以与第2限制构件92之间隔开间隙地配置。

根据轴承保持机构110，由于在紧固了限制构件时的压力被第1齿轮架体31或第2齿轮架体32承受，因此能够抑制衬套111A的滚动面或衬套111B的滚动面的变形。而且，由于在衬套111A与限制构件9之间或在衬套111B与限制构件9之间设有间隙，因此，来自限制构件9的压力不直接作用于衬套111A或衬套111B，因此，能够抑制衬套111A的滚动面或衬套111B的滚动面的变形。由此，能够使轴承保持机构110的耐久性提高。

接着，进一步说明图1和图2所示的齿轮装置1的结构。在齿轮装置1中，外筒2以成为将轴线X1作为中心轴线的大致圆筒形状的方式构成。在外筒2的内周面2a形成有多个销槽。各销槽以沿着轴线X1方向延伸的方式配置，且在与该轴线X1方向正交的截面中具有半圆形的截面形状。各销槽沿着外筒2的周向等间隔地排列。

齿轮装置1还包括安装于外筒2的内周面2a的多个内齿销8。各内齿销8成为沿着轴线X1方向延伸的圆柱形状。而且，各内齿销8安装于在外筒2的内周面2a形成的各销槽。

在外筒2形成有多个沿着轴线X1方向贯通该外筒2的安装孔2b。各安装孔2b沿着外筒2的周向等间隔地排列。在将未图示的构成机器人的关节部分的构件安装于外筒2时能够利用各安装孔2b。例如，在将构成机器人的关节部分的基部安装于外筒2的情况下，该外筒2构成为齿轮装置1的固定侧的构件。

齿轮架3以在轴线X1方向上夹着摆动齿轮4的方式构成，且与外筒2呈同心状配置。齿轮架3具有在轴线X1方向上彼此相对的第1齿轮架体31和第2齿轮架体32。第1齿轮架体31和第2齿轮架体32借助紧固构件T1彼此紧固。

第1齿轮架体31成为大致圆板状。第1齿轮架体31的一部分位于外筒2的内部，剩余部分在轴线X1方向上位于外筒2的外部。在第1齿轮架体31形成有中央孔31a和曲轴安装部31b。中央孔31a以沿着轴线X1方向贯通第1齿轮架体31的方式形成于第1齿轮架体31的中央部分。

曲轴安装部31b是供曲轴5安装的部位。曲轴安装部31b在中央孔31a的外侧沿着齿轮架3的周向排列。各曲轴安装部31b由沿着轴线X1方向贯通第1齿轮架体31的贯通孔、或使第1齿轮架体31的一部分沿着轴线X1方向凹陷而成的凹孔形成。各曲轴安装部31b以沿着轴线X1方向贯通第1齿轮架体31的方式形成。而且，构成为在第1齿轮架体31形成有三个曲轴安装部31b。

第2齿轮架体32具有大致圆板状的基板部32a和自该基板部32a向第1齿轮架体31侧延伸的轴部32b。基板部32a的一部分位于外筒2的内部，剩余部分在轴线X1方向上位于外筒2的外部。

轴部32b自基板部32a中的、在轴线X1方向上靠第1齿轮架体31侧的端面沿着该轴线X1方向延伸。沿着齿轮架3的周向排列设置有多个轴部32b。在本实施方式中，构成为第2齿轮架体32具有三个轴部32b。在第2齿轮架体32形成有中央孔32k、曲轴安装部32d以及安装孔32j。

中央孔32k以沿着轴线X1方向贯通第2齿轮架体32的基板部32a的方式形成于第2齿轮架体32的中央部分。

曲轴安装部32d是供曲轴5安装的部位。在中央孔32k的外侧沿着齿轮架3的周向排列形成有多个曲轴安装部32d。各曲轴安装部32d由沿着轴线X1方向贯通基板部32a的贯通孔、或使基板部32a的一部分沿着轴线X1方向凹陷而成的凹孔形成。在本实施方式中，各曲轴安装部32d以沿着轴线X1方向贯通第2齿轮架体32的基板部32a的方式形成。而且，各曲轴安装部32d与在第1齿轮架体31形成的各曲轴安装部31b的位置相对应地设置。

安装孔32j以使第2齿轮架体32中的、与第1齿轮架体31相反的一侧的端面沿着轴线X1方向凹陷的方式形成。安装孔32j用于将构成机器人的关节部分的回转体等对象侧构件安装于齿轮架3。在对于齿轮架3安装构成机器人的关节部分的回转体的情况下，该齿轮架3成为齿轮装置1的旋转侧的构件。另外，在例如对于齿轮架3安装构成机器人的关节部分的基部的情况下，则在外筒2安装构成机器人的关节部分的回转体，由此，齿轮架3成为齿轮装置1的固定侧的构件并且外筒2成为齿轮装置1的旋转侧的构件。

齿轮装置1还包括主轴承B1、B2。主轴承B1、B2设于齿轮架3的外周面与外筒2的内周面2a之间。具体而言，主轴承B1设于第1齿轮架体31的外周面与外筒2的内周面2a之间，主轴承B2设于第2齿轮架体32的基板部32a的外周面与外筒2的内周面2a之间。主轴承B1、B2容许外筒2与齿轮架3之间的相对旋转。

在曲轴安装部31b、32d，曲轴5以旋转自如的方式支承于齿轮架3。齿轮装置1还包括曲轴轴承6，该曲轴轴承6包含容许曲轴5的相对于齿轮架3的旋转的滚动构件(曲轴轴承)6A、6B。曲轴5借助该曲轴轴承6A、6B支承于齿轮架3。在本实施方式中，构成为沿着齿轮架3的周向排列设置有三个曲轴5。另外，曲轴5的数量是任意的，能够根据齿轮装置1的使用形态适当变更。

曲轴5具有沿着轴线X1方向延伸的轴主体51和相对于该轴主体51偏心的偏心部54、55。

轴主体51具有：第1轴颈部(大径部)51b、第2轴颈部(大径部)51c以及小径部51a，该小径部51a具有比该第1轴颈部51b的外径、该第2轴颈部51c的外径略小的外径。

第1轴颈部51b位于第1齿轮架体31的曲轴安装部31b内。在第1轴颈部51b的外周面安装有滚动构件(第1曲轴轴承)6A。

第2轴颈部51c具有与第1轴颈部51b相同的外径。第2轴颈部51c位于第2齿轮架体32的曲轴安装部32d内。在第2轴颈部51c的外周面安装有滚动构件(第2曲轴轴承)6B。

小径部51a在轴线X1方向上与第1轴颈部51b相邻，且向与第2轴颈部51c相反的一侧延伸。小径部51a的一部分位于曲轴安装部31b的外侧。另外，也可以没有小径部51a，而是可以使第1轴颈部51b从曲轴安装部31b内延伸到该曲轴安装部31b的外侧。

偏心部54、55在轴线X1方向上位于第1轴颈部51b与第2轴颈部51c之间。在偏心部54、55借助偏心部轴承A1、A2安装有摆动齿轮4。偏心部轴承A1、A2容许偏心部54、55与摆动齿轮4之间的相对旋转。

摆动齿轮4位于外筒2内，在轴线X1方向上被第2齿轮架体32的基板部32a和第1齿轮架体31夹在中间。齿轮装置1还包括偏心部轴承A1、A2，摆动齿轮4具有借助偏心部轴承A1安装于第1偏心部54的第1摆动齿轮41和借助偏心部轴承A2安装于第2偏心部55的第2摆动齿轮42。摆动齿轮41、42具有略小于外筒2的内径的外径，且在其外周面形成有多个外齿。在摆动齿轮41、42各自的外周面形成的外齿的齿数略微少于内齿销8的数量。由此，第1摆动齿轮41和第2摆动齿轮42能够在外筒2的内部以各外齿与各内齿销8啮合的方式以互相不同的相位摆动旋转。

在第1摆动齿轮41形成有：与第1齿轮架体31的中央孔31a的位置相对应的中央孔41a、供轴部32b插入的插入孔41b以及供第1偏心部54插入的曲轴安装部41c。

在第2摆动齿轮42形成有：与第2齿轮架体32的中央孔32k的位置相对应的中央孔42a、供轴部32b插入的插入孔42b以及供第2偏心部55插入的曲轴安装部42c。

另外，在本实施方式中，例如，摆动齿轮4具有第1摆动齿轮41和第2摆动齿轮42这两个摆动齿轮，但并不限于此，也可以仅具有一个摆动齿轮，还可以具有三个以上的摆动齿轮。

齿轮装置1还包括传动齿轮7，该传动齿轮7向曲轴5传递驱动力而使该曲轴5旋转。传动齿轮7可以构成为与三个曲轴5的位置相对应地设有三个。传动齿轮7在轴线X1方向上位于隔着第1齿轮架体31与第2齿轮架体32相反的一侧。传动齿轮7安装于曲轴5的轴主体51的小径部51a。利用以自轴线X1方向上的两侧夹着该传动齿轮7的方式安装于轴主体51的小径部51a的挡圈，来限制传动齿轮7在该轴线X1方向上的运动。

另外，传动齿轮7在轴线X1方向上位于隔着第1齿轮架体31与第2齿轮架体32相反的一侧，但并不限于此。传动齿轮7例如也可以位于第1偏心部54与第2偏心部55之间。即，传动齿轮7的配置是任意的，能够根据齿轮装置1的形态适当变更。

传动齿轮7在其外周面具有多个外齿，通过使省略图示的马达的输入轴等与该多个外齿啮合，从而向曲轴5传递该马达的驱动力(转矩)。然后，自传动齿轮7接收了驱动力的曲轴5的偏心部54、55旋转，从而与该旋转相对应地，摆动齿轮4在外筒2内摆动旋转。由此，使得外筒2与齿轮架3相对旋转。

齿轮装置1还包括限制构件9，该限制构件9用于限制曲轴5的轴线X1方向上的运动。限制构件9具有在轴线X1方向上彼此分开的第1限制构件91和第2限制构件92。第1限制构件91和第2限制构件92在轴线X1方向上夹着曲轴5。由此，第1限制构件91和第2限制构件92限制曲轴5的轴线X1方向上的运动。轴承保持机构10和轴承保持机构110在图1和图2的齿轮装置1的轴线X1方向上形成于齿轮架3的两侧。图3中示出了在齿轮装置1的轴线X1方向上位于上侧的轴承保持机构110。

第1限制构件91为圆板形状，在该第1限制构件91形成有沿着轴线X1方向贯通中央部分的插入孔91b。插入孔91b的直径设定得略大于小径部51a的直径、且小于第1轴颈部51b的直径。如图2所示，第1限制构件91以小径部51a位于插入孔91b内的方式配置。

第1限制构件91具有用于将该第1限制构件91固定于齿轮架3的外螺纹部91a。外螺纹部91a形成于第1限制构件91的外周部分的整周。

形成曲轴安装部31b的第1齿轮架体31的内周面31c具有：内螺纹部31d、台阶部31e以及支承部31f。在本实施方式中，内螺纹部31d、台阶部31e以及支承部31f自第1齿轮架体31的外端面31A侧按照内螺纹部31d、台阶部31e以及支承部31f的顺序连续。

内螺纹部31d在轴线X1方向上自内周面31c的位于外端面31A侧的端部形成到该内周面31c的中间部分。在内螺纹部31d螺纹结合有外螺纹部91a。由此，限制构件9构成为安装于齿轮架3。

台阶部31e将内螺纹部31d和支承部31f相连。台阶部31e自内螺纹部31d的轴线X1方向上靠第1摆动齿轮41侧的端部向曲轴5的径向上的内侧延伸。在与轴线X1方向正交的方向上，台阶部31e与轴向端面51A排列配置，该轴向端面51A是第1轴颈部51b的作为与偏心部54相反的一侧的端面。

第1限制构件91的主表面91A的外周部分(限制面91B)在轴线X1方向上与台阶部31e接触。而且，第1限制构件91的主表面91A的中央部分(限制面91C)与第1轴颈部51b的轴向端面51A接触。

另外，在本实施方式中，限制面91C与第1轴颈部51b的轴向端面51A接触，但并不限于此。限制面91C还可以在轴线X1方向上与轴向端面51A之间隔着间隙地配置。该情况下，台阶部31e在轴线X1方向上位于比轴向端面51A靠外端面31A侧的位置。

支承部31f自台阶部31e在曲轴5的径向上的内端沿着轴线X1方向向第1摆动齿轮41延伸。支承部31f构成为借助滚动构件(第1曲轴轴承)6A将第1轴颈部51b支承为旋转自如，并且滚动构件(第1曲轴轴承)6A具有沿轴线X1方向延伸的滚动体61。通过使滚动体61在支承部31f与第1轴颈部51b之间自如地旋转，能够使曲轴5相对于齿轮架3相对旋转。

第2限制构件92能够与第1限制构件91同样地构成为圆板形状。该第2限制构件92与第1限制构件91同样地在中央部分形成插入孔92b。而且，第2限制构件92与第1限制构件91同样地具有外螺纹部92a。而且，形成曲轴安装部32d的第2齿轮架体32的内周面32c与第1齿轮架体31的内周面31c同样地具有内螺纹部32g、台阶部32h以及支承部32f。而且，滚动构件(第2曲轴轴承)6B与滚动构件(第1曲轴轴承)6A同样地具有滚动体61。第2限制构件92以相对于第1限制构件91在轴线X1方向上对称的方式设置，第2齿轮架体32的内周面32c以相对于第1齿轮架体31的内周面31c在轴线X1方向上对称的方式设置，滚动构件(第2曲轴轴承)6B以相对于第1曲轴轴承6A在轴线X1方向上对称的方式设置。因此，对于第2限制构件92、第2齿轮架体32的内周面32c以及滚动构件(第2曲轴轴承)6B各自的形状和配置，省略详细的说明。

第2限制构件92在轴线X1方向上与台阶部32h接触，且在该位置与第2轴颈部51c的作为靠外端面32A侧的端面的轴向端面51B相对。由此，第2限制构件92限制曲轴5在轴线X1方向上的向外端面32A侧的运动。而且，第2限制构件92在轴线X1方向上与第2曲轴轴承6B的保持器62的第2部位62b相对。由此，第2限制构件92限制保持器62在轴线X1方向上的向外端面32A侧的运动。而且，在第1限制构件91和第2限制构件92形成有凹部91e、92e。通过在该凹部91e、92e插入治具，而能够以规定紧固扭矩使第1限制构件91和第2限制构件92旋转。如图2所示，该孔也可以设为贯通孔，通过使润滑材料在该贯通孔内穿过，而使滚动构件6A、6B的润滑性良好。

以上为本发明的例示性的实施方式的说明。上述的实施方式并不限于上述的说明，而能够应用于各种各样的齿轮装置。与上述的各种实施方式中的一个实施方式相关地进行说明的各种特征中的一部分也可以应用于与另一实施方式相关地进行说明的齿轮装置。

Claims

1.一种轴承保持机构，其中，

该轴承保持机构包括：

第1构件，其具有包含内螺纹部的内周面；

第2构件，其插入于所述内周面；

滚动构件，其在形成于所述第2构件的滚动面滚动；

曲轴，其以能够旋转的方式借助所述滚动构件支承于所述第2构件；以及

限制构件，其具有与所述第1构件的所述内螺纹部螺纹固定的外螺纹部，且被所述第1构件和所述第2构件支承。

2.一种轴承保持机构，其中，

该轴承保持机构包括：

第1构件，其具有包含内螺纹部的内周面；

第2构件，其插入于所述内周面；

滚动构件，其在形成于所述第2构件的滚动面滚动；

限制构件，其具有与所述内螺纹部螺纹固定的外螺纹部，且被所述第1构件支承。

3.根据权利要求2所述的轴承保持机构，其中，

所述第2构件与所述限制构件之间隔开间隙地配置。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的轴承保持机构，其中，

所述第2构件为衬套。