[发明专利]简单行星齿轮装置的制造方法及简单行星齿轮装置系列

说明书

本发明专利申请是申请日为2007年8月1日、申请号为200710138395.1、发明名称为“简单行星齿轮装置的制造方法及简单行星齿轮装置系列”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及简单行星齿轮装置的制造方法及简单行星齿轮装置系列。

背景技术

简单行星齿轮装置被广泛地应用在各种用途中，该简单行星齿轮装置具备：恒星齿轮；行星齿轮，通过从托架(carrier)体沿轴向延伸的托架销自由旋转地支持、且与恒星齿轮外接；以及该行星齿轮内接的内齿轮。

在简单行星齿轮装置的各齿轮的啮合中不可避免地存在齿隙。齿隙的降低，尤其在精密的工业用机器人的控制等领域中成为重大的课题。

降低齿隙的最基本的方法为，预先准备齿厚的大小稍微不同的多个齿轮，并在组装时选择间隙最小地进行啮合的齿轮。

但是，该方法存在的问题为，需要大量的库存数量，且组装的操作性极端低下。这只因为，简单行星齿轮装置的情况为，除各齿轮(恒星齿轮、行星齿轮以及内齿轮)的大小不同之外，还存在托架销相对于托架体的支持位置的不同(在托架体上形成的托架销支持用的孔的形成位置的不同)的问题。例如，在即使行星齿轮本身的尺寸适当、但托架销相对于托架体的支持位置比适当位置靠恒星齿轮侧的情况下，不但作为恒星齿轮需要组装比适当齿厚薄的齿轮、而且内齿轮也需要选择比适当齿厚厚的齿轮。

在专利文献1中，提出的技术为，不通过这种偿试来降低齿隙，而试着通过在构造上进行研究来以更简易的方法降低齿隙。具体为，使托架销的截面形状为与恒星齿轮的切线方向平行的方向长、半径方向短的椭圆形状，并使具有正圆形状的结合孔的行星齿轮相对于该截面椭圆形状的托架销间隙嵌合。根据该构造，能够使行星齿轮沿径向比恒星齿轮的旋转方向更大地移动，各部件不需要高度的尺寸精度，就能维持恒星齿轮、行星齿轮以及内齿轮的正常啮合，且由于托架销和行星齿轮的结合孔的圆周方向的间隙被设定得比半径方向的间隙小，所以能够恰当地使装入的自由度的增大和齿隙的降低并存。

另一方面，在专利文献2中，提出了使用托架销的构造，该托架销构成为，具有旋转支持部，并可在该旋转支持部的周围旋转自如地支持上述行星齿轮，所述旋转支持部具有相对于该托架销的轴心偏心的轴心。具体地为，通过调整托架销的偏心方向，将行星齿轮以接近内齿轮侧的状态装入，在此基础上选择齿厚较厚的恒星齿轮并装入。根据该构造，能够以几乎没有间隙的状态装入内齿轮、行星齿轮以及恒星齿轮的三者，并可得到齿隙小的简单行星齿轮装置。

专利文献1：日本特开2001-271894号公报

专利文献2：日本特开2002-206600号公报

在专利文献1所公开的简单行星齿轮装置中，其构造上，需要行星齿轮相对于托架销具有间隙并以“间隙嵌合”的状态被安装。因此，行星齿轮的旋转轴心在该间隙的范围可移动，相对于托架体不定在一点上。

在专利文献2所公开的简单行星齿轮装置中，其构造上，需要托架销相对于托架体以容许用于选择该托架销的偏心方向的“旋转”的状态被安装。因此，支持托架销的托架体的托架销支持孔被设定为托架销被“间隙嵌合”程度的孔径(具体而言，托架销和托架销支持孔内周的间隙被设定为例如1～20μm左右)。因此，行星齿轮的旋转中心不但可伴随着托架销的偏心方向的变更而移动，其支点本身还在相对于托架体不定为一点的状态下被安装。

它们的作用由于分别与专利文献1、2的用于实现“移动行星齿轮的旋转轴心”的构造关系密切，所以是不可避免的。

但是，在近年的工业用机器人等所使用的精密的简单行星齿轮装置中，例如存在必须实现3arc·min以下的极小的齿隙的情况，在这种构造中间隙嵌合的间隙成为齿隙的原因，存在满足该要求困难的情况。

在专利文献2中，对于这一点，进一步提出在装入恒星齿轮后将托架销的偏心方向固定于托架体的技术。但是，该固定由于不能予先得知最佳的偏心方向，所以(如该专利文献2中所公开的那样)不得不使用在找到偏心方向后使用螺栓等将该托架销的偏心方向固定在托架体侧的手法。由此，在空间或长期固定的信赖性的方面，现实中存在设计非常困难的问题。

发明内容

本发明是有鉴于上述现有的情况而进行的，其目的是得到一种简单行星齿轮装置，能够以较少部件数量、不发生空间的不良情况等地良好地实现·维持极小的齿隙。