[发明专利]简单行星齿轮机构中的行星齿轮的支撑结构及其制造方法

说明书

本申请为在先申请(申请日：2001年12月21日，申请号：01145903.4，发明名称：简单行星齿轮机构中的行星齿轮的支撑结构及其制造方法)的分案申请。

技术领域

本发明涉及简单行星齿轮机构的行星齿轮的支撑结构。

背景技术

简单行星齿轮机构是由中心齿轮、通过销轴定位在支座上并与该中心齿轮外接的行星齿轮以及与该行星齿轮内接的内齿齿轮所构成。这种简单的行星齿轮机构因结构紧凑可获得比较高的减速比，并且很容易通过改变设置以及每个部件的输入、输出来变更减速比(或者是增速比)等等，因此它被广泛地应用在各种不同的用途上。

在近年来的工厂生产线上，因为在同一生产线上同时加工多种物品的复杂化，所以不是像以前那样用单一的动力来驱动使整个生产线，而是在各个不同部分配置具有减速机的专用电机，从而在对应产品多样化的同时还能提高生产效率，这也就意味着作为与电机相联的减速机类型，结构紧凑化-可能的简单行星齿轮机构将被引起注意。

不过，在像机械人的手臂一样能够反复正反两个方向转动并且能够使手臂精确地定位在预定的绝对位置上的这样的用途中，各个齿轮之间齿隙的存在成为问题。即齿轮啮合时不可避免地存在着齿隙，即使当这个间隙过大时，发出逆转指令并使中心齿轮开始逆转，其逆转输出构件(如支架)的逆转也不能马上反映出来，或者造成停止位置紊乱等这类的问题。因此，降低齿隙成为该类减速机中的最大课题。降低齿隙最常见的方法是事先准备好大小稍微有些不同的多个齿数的齿轮，安装时选择没有一点啮合间隙的齿轮，实际上在很多领域上都是这样做的。通常情况下，因为行星齿轮数量多，不适合通过试错来选择，所以选择内齿齿轮和中心齿轮。

不过，这种方法因为要求大量的库存量，同时安装作业性极低，所以其结果是直接带来成本增加的问题。也就是说，在简单行星齿轮机构的情况下，由于除各齿轮(中心齿轮、行星齿轮、内齿轮)存在的尺寸方面的误差外，还有对销轴支架的支撑位置的误差问题，所以例如行星齿轮的尺寸变小的话，根据上述方法要得到合适的齿隙，作为中心齿轮要选择比合适尺寸大的来装配，内齿齿轮则要选择比适合尺寸小的来装配。

另外，在特定的位置上即使得到各齿轮无齿侧间隙啮合，在使之实际转动时，(由于齿隙小)在其他位置上可能会发生齿轮相互间干涉阻碍转动这样极端的问题，要完成在任何转动位置上都有极小的齿隙并能达到光滑平稳转动的组装，则需要大量的时间来不断进行试错。

因此，已经提出多种通过采用结构上的改进用更简单的方法而不是通过这种试错方法(不断试验)来降低齿隙的技术。

在特许公开专利昭63-6248号中，提出了以下用于实现齿隙减小的方案，提出在简单行星齿轮机构中配有4个行星齿轮，把相对的一对作为一组，用于一对行星齿轮的销轴沿着圆周方向以所谓的剪刀形结构被偏置。

在特许公开专利平05-240315号中，提出以下方法，它也配备同样的行星齿轮4个，把相对的一对作为一组，用于一对行星齿轮的销轴沿着轴向方向被偏置，同时，沿着相对于偏置行星齿轮的轴向方向把内齿齿轮分成两部分，然后使该内齿齿轮的一侧沿着圆周方向扭转而形成剪刀结构，从而设置在两侧上的支架中的一个完成正转输出，另一个完成逆转输出，由此实现降低齿隙。

在特许公开专利平08-61438号中，提出了一种用于降低齿隙的结构，其中简单行星齿轮机构中的内齿齿轮由弹性材料制成，从而在和行星齿轮啮合时形成“负”齿隙。

如用前所述的昭63-6248号中所提出的结构来降低齿隙的方法，虽然确实在正转和反转两方向上能够降低齿侧间隙，但是，又会出现这样的问题，即虽然配备4个行星齿轮，但正转、反转时，只能通过2个齿轮来实现动力传递，转矩传递的量减小了一半。并且，要维持正转转矩和反转转矩相同，还要使与各自相对应的行星齿轮的数量是相一致，实际上限定为4个，也会出现设计的自由度小这一问题。

与此相关连的还有，众所周知：从在吸收各齿轮的尺寸误差、或者装配的位置误差(或者是允许误差)方面来看，3点支撑优于所谓的4点支撑，但在这一技术上也会有这样的问题：在相对的一对作为一组进行齿隙调整的结构上，无法采用包括3个相当于3点支撑的行星齿轮的结构。

同样，用特许公开平05-240315号中所提出的结构来实现降低齿隙的方法也存在只利用4个行星齿轮中的2个来实现动力的传递，因此，不能保持大的传递转矩容量，并且也不能采用具有3点支撑的结构。