JP2015094468A

JP2015094468A - 変速装置

Info

Publication number: JP2015094468A
Application number: JP2014224026A
Authority: JP
Inventors: 彌堅陳; Mi-Gyon Jin; 亜毅張; Ya-Yi Chang
Original assignee: Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Current assignee: Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date: 2013-11-08
Filing date: 2014-11-04
Publication date: 2015-05-18
Also published as: US20150128761A1; TWI617753B; TW201518626A; US9438095B2

Abstract

【課題】本発明は、性能及び使用寿命を向上する変速装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の変速装置は、入力軸、第一伝動部材、変速部材及び出力軸を備え、第一伝動部材は、第一伝動軸、第一伝動軸内に設置されている第一内磁性部品、第一伝動軸をカバーする第一密封蓋、運動可能に第一密封蓋をカバーする第一取付ケース及び第一取付ケース内に設置されている第一外磁性部品を備え、第一外磁性部品の磁性は、第一内磁性部品の磁性と異なり、入力軸は、第一取付ケースに固定され、変速部材は、第一伝動軸及び第一密封蓋における入力軸と離れている一側に位置し、且つ第一密封蓋に固定され、入力軸は、第一取付ケースを連動して回転させ、第一外磁性部品が第一内磁性部品と引き寄せあう状態で、第一取付ケースは、第一密封蓋を連動して回転させて、動力を変速部材に伝達する。
【選択図】図２

Description

本発明は、伝動装置に関し、特に増速／減速できる変速装置に関するものである。

現在、増速機或いは減速機は、スマートロボット及びオートメーション分野に使用されており、動力の伝達及び変速を行う。従来の変速機は、ハーモニックドライブ（登録商標）、歯車アセンブリ等の方式によって伝動する。これらの方式の伝動部材は、軸封を介して密封して、内部の潤滑油が漏れることを防止する。しかし、軸封により完全に密封することができず、空気中の埃の粒子が変速機内に入ったり、また、変速機内で高速回転による高温及び高圧力が発生するために、油膜が破損して摩擦力が大きくなることから、変速機の性能及び使用寿命に影響を与える場合がある。

以上の問題点に鑑みて、本発明は、性能及び使用寿命を向上する変速装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の変速装置は、入力軸、入力軸に接続される第一伝動部材、第一伝動部材に接続される変速部材及び変速部材に接続される出力軸を備え、第一伝動部材は、第一伝動軸、第一伝動軸内に設置されている第一内磁性部品、第一伝動軸をカバーする第一密封蓋、運動可能に第一密封蓋をカバーする第一取付ケース及び第一取付ケース内に設置されている第一外磁性部品を備え、第一外磁性部品の磁性は、第一内磁性部品の磁性と異なり、入力軸は、第一取付ケースに固定され、変速部材は、第一伝動軸及び第一密封蓋における入力軸と離れている一側に位置し、且つ第一密封蓋に固定され、入力軸は、第一取付ケースを連動して回転させ、第一外磁性部品が第一内磁性部品と引き寄せあう状態で、第一取付ケースは、第一密封蓋を連動して回転させて、動力を変速部材に伝達する。

本発明の変速装置の伝動方式は、従来の歯車等の伝動方式を利用せず、異なる磁性が互いに引き寄せあう原理を利用する。つまり、非接触方式によって、動力を伝達するため、変速装置は完全密封を実現することができ、空気中の埃の粒子が変速装置内に入ることを防止し、変速装置の性能及び使用寿命を向上する。また、密封効果に優れており、且つ第一伝動軸と第一密封蓋との間、第二伝動軸と第二密封蓋との間にそれぞれ間隙が形成されているため、第一伝動軸、第二伝動軸及び変速部材は、完全に潤滑油に浸すことができるので、埃が入り込むことを防止し、高放熱、高潤滑等の効果、ひいては、変速装置の性能及び使用寿命も向上する。

本発明に係る変速装置の分解斜視図である。図１に示した変速装置を組み立てた後の断面図である。

以下、図面に基づいて、本発明に係る変速装置について詳細に説明する。図１及び図２に示したように、変速装置１００は、第一伝動部材１０、入力軸３０、変速部材５０、第二伝動部材７０、出力軸８０及び保護ケース９０を備える。第一伝動部材１０は入力軸３０に接続される。第二伝動部材７０は出力軸８０に接続される。変速部材５０は、第一伝動部材１０と第二伝動部材７０との間に設置される。保護ケース９０は、第一伝動部材１０、変速部材５０及び第二伝動部材７０をカバーしてこれらを保護し、且つ外部の駆動装置或いは外部のベースに固定される。

第一伝動部材１０は、第一伝動軸１１、第一伝動軸１１内に設置されている第一内磁性部品１３、第一伝動軸１１に装着される第一ブッシュ１５、第一伝動軸１１と第一ブッシュ１５とをカバーする第一密封蓋１７、第一密封蓋１７をカバーする第一取付ケース１８及び第一取付ケース１８の内部に設置されている第一外磁性部品１９を備える。

第一伝動軸１１における外壁に近接する箇所には、収容キャビティ１１１が設けられている。本実施形態において、収容キャビティ１１１は密封されたキャビティである。第一内磁性部品１３は、第一伝動軸１１の収容キャビティ１１１内に収容され、且つ収容キャビティ１１１の周壁と接触する。本実施形態において、第一内磁性部品１３は、円柱状を呈す。他の実施形態において、第一内磁性部品１３は、第一伝動軸１１の外壁に設けられる。また、他の実施形態において、第一内磁性部品１３は、第一伝動軸１１の中心軸線を囲んで設置された細長い形状の複数の磁性部品であり、この際、対応して、収容キャビティ１１１の数量も複数であり、第一ブッシュ１５は、第一伝動軸１１の端部に設置される。

第一密封蓋１７は、一側に開口（図示せず）を有し、且つキャビティ（図示せず）が設けられており蓋状を呈する。またこの第一密封蓋１７は、蓋体１７１及び蓋体１７１における開口に近接する箇所の周縁から蓋体１７１に垂直な方向に向かって延在している固定突起１７３を備える。蓋体１７１における第一ブッシュ１５と近接する一端は、第一伝動軸１１をカバーしており、且つ第一ブッシュ１５に固定され、第一密封蓋１７と第一伝動軸１１との間には間隙１７５が形成されている。第一伝動軸１１における第一ブッシュ１５と離れている一端は、開口を通過して外部に突出している。

第一取付ケース１８は、両端にそれぞれ開口（図示せず）が設けられており、第一取付ケース１８における固定突起１７３に近接する一端は、第一密封蓋１７の蓋体１７１をカバーし、且つ第一密封蓋１７と互いに回転可能に設置されている。第一取付ケース１８の内側壁には、収容溝１８１が設けられており、この収容溝１８１は、収容キャビティ１１１に対応して位置する。第一外磁性部品１９は、収容溝１８１内に収容され、且つ収容溝１８１の内壁と接触する。第一外磁性部品１９の磁性は、第一内磁性部品１３の磁性と異なる。本実施形態において、第一外磁性部品１９は円筒状を呈す。第一外磁性部品１９は、第一内磁性部品１３と同軸上に設置され、且つ第一内磁性部品１３を囲むように位置している。他の実施形態において、第一外磁性部品１９は、第一伝動軸１１の中心軸線を囲んで設置された複数の細長い形状の磁性部品であり、これに対応して、収容溝１８１の数量も複数である。

入力軸３０の一端は、第一取付ケース１８における第一ブッシュ１５と隣接する端部に収容され、且つ第一取付ケース１８に固定される。入力軸３０、第一取付ケース１８、第一密封蓋１７、第一内磁性部品１３及び第一外磁性部品１９は、全て同軸上に位置する。

変速部材５０は、第一密封蓋１７における固定突起１７３と近接する一側に設置されている。本実施形態において、変速部材５０は、第一伝動部品５１及び第一伝動部品５１と噛合する第二伝動部品５３を備える。第一伝動部品５１はリング状を呈し、第二伝動部品５３をカバーし、且つ第一密封蓋１７の固定突起１７３に固定される。第二伝動部品５３の一部は、第一伝動部品５１内に収容され、第二伝動部品５３の他の部分は、第一伝動部品５１における入力軸３０と離れる方向に向かって突出されている。

第二伝動部材７０の構造は、第一伝動部材１０の構造と同じであり、第二伝動部材７０及び第一伝動部材１０は、変速部材５０の両側にそれぞれ設置される。第二伝動部材７０は、第二伝動軸７１、第二伝動軸７１内に設置されている第二内磁性部品７３、第二伝動軸７１が内部に位置する第二ブッシュ７５、第二伝動軸７１及び第二ブッシュ７５をカバーしている第二密封蓋７７、第二密封蓋７７をカバーしている第二取付ケース７８及び第二取付ケース７８内に設置されている第二外磁性部品７９を備える。本実施形態において、第二伝動部材７０の構造は、第一伝動部材１０の構造と同じであるため、第二伝動部材７０の構造についてのここでの詳しい説明は省略する。第二密封蓋７７は、変速部材５０の第一伝動部品５１に固定される。また、第一密封蓋１７と第二密封蓋７７との間には、密封リング７４が設置される。第二密封蓋７７は、第二伝動部品５３をカバーする。

出力軸８０の一端は、第二取付ケース７８における第二伝動部品５３と離れている端部に固定され、且つ第二取付ケース７８、第二密封蓋７７、第二伝動軸７１及び入力軸３０と同軸上に位置する。保護ケース９０は、第一ケース体９１及び第二ケース体９３を備える。第一ケース体９１及び第二ケース体９３は中空の円筒状を呈する。第一ケース体９１は、第一伝動部材１０及び変速部材５０の第一伝動部品５１をカバーし、第二ケース体９３は、第二伝動部材７０及び変速部材５０の第二伝動部品５３をカバーする。この際、第二ケース体９３は、第一伝動部品５１及び第一ケース体９１と接触する。第一ケース体９１及び第二ケース体９３は、外部の駆動装置或いは外部の固定ベースに固定される。これにより、変速装置１００全体は、外部の駆動装置或いは外部の固定ベースに固定される。

変速装置１００を使用する場合、外部の駆動装置が入力軸３０を回転させると、入力軸３０は、第一取付ケース１８を連動して回転させる。この際、第一外磁性部品１９の磁性は、第一内磁性部品１３の磁性と異なるため、第一外磁性部品１９が第一取付ケース１８と共に回転すると、第一内磁性部品１３が第一外磁性部品１９に引き寄せられる。これにより、第一取付ケース１８は第一伝動軸１１及び第一密封蓋１７を回転させる。第一伝動部品５１と第二伝動部品５３との間で増速或いは減速すると、第二伝動部品５３は、第二伝動軸７１を連動して回転させる。異なる磁性が互いに引き寄せあう原理を利用して、第二伝動軸７１を回転させることで、第二取付ケース７８を連動して回転させる。

本実施形態において、変速装置１００の伝動方式は、従来の歯車等の伝動方式を利用せず、異なる磁性が互いに引き寄せあう原理を利用する。つまり、非接触方式によって、動力を伝達するため、変速装置１００は完全密封を実現することができ、空気中の埃の粒子が変速装置１００内に入ることを防止し、変速装置１００の性能及び使用寿命を向上する。また、密封効果に優れており、且つ第一伝動軸１１と第一密封蓋１７との間、第二伝動軸７１と第二密封蓋７７との間にそれぞれ間隙が形成されているため、第一伝動軸１１、第二伝動軸７１及び変速部材５０は、完全に潤滑油に浸すことができるので、埃が入り込むことを防止し、高放熱、高潤滑等の効果、ひいては、変速装置１００の性能及び使用寿命も向上する。

なお、変速部材５０は、本実施形態の構造に限定されず、増速或いは減速を実現できれば、保護ケース９０を省略できる。また、内部が完全に密封されているので、第一伝動部材１０及び第二伝動部材７０を外部に露出してもよい。

また、他の実施形態において、第二伝動部材７０を省略できる。この際、変速部材５０は、増速或いは減速した後、直接的に出力軸８０を介して動力を出力する。

１００変速装置
１０第一伝動部材
１１第一伝動軸
１１１収容キャビティ
１３第一内磁性部品
１５第一ブッシュ
１７第一密封蓋
１７１蓋体
１７３固定突起
１７５間隙
１８第一取付ケース
１８１収容溝
１９第一外磁性部品
３０入力軸
５０変速部材
５１第一伝動部品
５３第二伝動部品
７０第二伝動部材
７１第二伝動軸
７３第二内磁性部品
７４密封リング
７５第二ブッシュ
７７第二密封蓋
７８第二取付ケース
７９第二外磁性部品
８０出力軸
９０保護ケース
９１第一ケース体
９３第二ケース体

Claims

入力軸、前記入力軸に接続される第一伝動部材、前記第一伝動部材に接続される変速部材及び前記変速部材に接続される出力軸を備える変速装置において、
前記第一伝動部材は、第一伝動軸、前記第一伝動軸内に設置されている第一内磁性部品、前記第一伝動軸をカバーする第一密封蓋、運動可能に前記第一密封蓋をカバーする第一取付ケース及び前記第一取付ケース内に設置されている第一外磁性部品を備え、前記第一外磁性部品の磁性は、前記第一内磁性部品の磁性と異なり、前記入力軸は、前記第一取付ケースに固定され、前記変速部材は、前記第一伝動軸及び前記第一密封蓋における前記入力軸と離れている一側に位置し、且つ前記第一密封蓋に固定され、前記入力軸は、前記第一取付ケースを連動して回転させ、前記第一外磁性部品が前記第一内磁性部品と引き寄せあう状態で、前記第一取付ケースは、前記第一密封蓋を連動して回転させて、動力を前記変速部材に伝達することを特徴とする変速装置。
前記第一伝動部材は、第一ブッシュを備え、前記第一ブッシュは、前記第一伝動軸における前記変速部材と離れている一端に設置され、前記第一密封蓋は、前記第一ブッシュをカバーし、且つ前記第一ブッシュに固定されることを特徴とする請求項１に記載の変速装置。
前記第一密封蓋は、蓋体及び前記蓋体の周縁から前記蓋体と垂直な方向に向かって延在している固定突起を備え、前記固定突起は、前記変速部材に固定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の変速装置。
前記変速部材は、第一伝動部品及び前記第一伝動部品と噛合する第二伝動部品を備え、前記第一伝動部品は、前記第一密封蓋に接続され、前記第二伝動部品は、前記出力軸に接続されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の変速装置。
前記変速装置は、第二伝動部材を備え、前記第二伝動部材は、前記変速部材と前記出力軸とを接続させることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の変速装置。
前記第二伝動部材は、第二伝動軸、前記第二伝動軸に設置されている第二内磁性部品、前記第二伝動軸をカバーする第二密封蓋、運動可能に前記第二密封蓋に設置されている第二取付ケース及び前記第二取付ケース内に設置されている第二外磁性部品を備え、前記第二密封蓋は、前記変速部材に固定され、前記第二密封蓋及び前記第一密封蓋は、前記変速部材の両側にそれぞれ位置し、前記第二取付ケースは、前記出力軸に接続されることを特徴とする請求項５に記載の変速装置。
前記第一密封蓋と前記変速部材との間、及び前記第二密封蓋と前記変速部材との間には密封リングが設置されていることを特徴とする請求項６に記載の変速装置。
前記変速装置は、保護ケースを備え、前記保護ケースは、第一ケース体及び第二ケース体を備え、前記第一ケース体は、前記第一伝動部材及び前記変速部材をカバーし、前記第二ケース体は、前記第二伝動部材及び前記変速部材をカバーし、前記第二ケース体は、前記第一伝動部材及び前記第一ケース体と接触することを特徴とする請求項５から７のいずれか一項に記載の変速装置。