[发明专利]差动式内啮合行星齿轮结构

说明书

本发明涉及一种内啮合行星齿轮结构，更具体地说，涉及一种使用差动运动的(包括一个附加的运动)内啮合行星齿轮结构。

例如在未审查的日本专利出版物No.HEI3-27348中已经提出图7所示的一种使用内啮合行星齿轮的齿轮减速器。在这种齿轮减速器中，所有元件都由塑料制成。输入轴1的转速被降低，被降低的转速通过输出轴8(小齿轮9)输出。偏心体2整体地形成在输入轴1上，外齿轮3可转动地被偏心体2支承。

具有摆线齿部的外齿3a绕外齿轮3的外周整体地形成。多个柱形内销3b沿与输入轴1同轴线的圆周从外齿轮3上整体地伸出。

内齿轮4具有同外齿轮3的外齿3a内啮合的圆弧齿4a。内齿轮4起一个主外壳的作用，并且该主外壳安装在这个齿轮减速器上。

盘状法兰8d整体地形成在输出轴8的端部。在法兰8d上形成多个内销孔8a，内销3b与内销孔8a自由地配合。

输出轴8由支承盖7的支承部7a支承。输入轴1通过一个在输出轴8的端部形成的轴承孔8c被可旋转地支承着。小齿轮9以不致相对输出轴8转动和滑出的方式围绕输出轴8的另一端安装。

下面将简略说明齿轮减速器的功能。输入轴1的一个转动引起偏心体2的一个转动。偏心体2的一个转动迫使齿轮3被迫绕输入轴1摆动地转动。但是，外齿轮3的转动被内齿轮4所制约，因此，实际上外齿轮3仅当与内齿轮4内啮合时摆动。

假定外齿轮3的齿数为N，内齿轮4的齿数为(N+1)，两者之间的齿数差为1。这样，对于输入轴1的每一转来说，绕其轴转动的外齿轮3相对于固定的内齿4移动一个齿。换句话说，输入轴1的转动减小到外齿轮3的转动的-1/N(负号指的是反向的转动)。

关于外齿轮3的摆动和转动分量，摆动分量被在内销3b和内销孔8a之间的空间所吸收，只有转动分量通过内销3a传送到输出轴8上，从而得到减速比为1/N的减速。

输出轴8的转动被传递到绕输出轴8的端部固定安装的小齿轮9上。相连设备的齿轮W与小齿轮9啮合，将输出传递到相连设备上。

在图7所示的内啮合行星齿轮结构中，在输入轴1与输出轴8同轴线的条件下，可获得相对大的减速比。但在这种齿轮结构中，外齿轮的偏心转动可引起转动不平衡，这样就会在运行期间产生振动。

为了解决上述问题，已经提出图8所示类型的一种齿轮结构，该结构包括互相之间的偏心相位为180°的一对外齿轮3和3。通过相对于输入轴1使偏心齿轮3和3的偏心相位互成180°，就可以保证整个部件转动的平衡，从而将运行期间的振动在一定程度上加以抑制。

由于齿轮的实际尺寸(模数)，图7或图8所示的齿轮减速器很难无限提高减速比，而是具有一个上限，对于具有60毫米外径的齿轮减速器来说，该上限约为80。

另一方面，为了得到更高的减速比(例如几百或更高)，已经提出图9所示的一种包括互相叠合的两个上述内啮合齿轮结构A和B的齿轮减速器，或一种差动型齿轮结构。

图10示出一种在未审查的日本实用新型No.HEI4-111947中所公布的差动式行星齿轮结构。在该结构中，外齿轮11与12之间相对于输入轴13的偏心相位(曲柄部分14的相位差)设置为180°。外齿轮11与安装在外壳15上的内齿轮16啮合，外齿轮12与围绕着与输出轴17成为一体的盘18的周边部分形成的内齿轮9啮合。然后，外齿轮11和12通过曲柄状内销20互相连接。

这种结构可以通过在外齿轮11、12和内齿轮16、19之间的差动运动得到几百或者更多的减速比。

但是，这种现有技术的内啮合行星齿轮结构仍然有下列缺点：

1)曲柄状内销20需做为附件(在上述文件中要求有三个)，因而，增加了零件数量。

2)除非在每个曲柄状由销20的实际装配中所产生的误差在一个限定的范围内，否则不能得到平滑的差动运动，因而效率降低，噪音增大。由于这个原因，每个曲柄状内销20需在高度的质量管理条件下以高的尺寸精度制造，这样就增加了制造成本。

3)在运行期间，每个曲柄状内销20从外齿轮11和12承受双份力的负载，并且与输入轴的曲柄部分14的转动同步地绕它自身的轴线转动。因而，为了得到平滑的差动转动而同时抑制振力，轴承零件21和22需要合适的尺寸精度和合适的强度，进而需要一套合适的措施以使初始装配性能长期保持下去。在这方面，成本会增加或重量会提高。

因此，本发明的目的是提供一种高减速比的差动式内啮合行星齿轮结构。它能实现小型化、轻便、成本低、防噪声和防振。