專利名稱：具有雙曲線齒輪的減速裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有雙曲線齒輪的減速裝置。
背景技術：
由雙曲線小齒輪和雙曲線齒輪組成的雙曲線齒輪組具有如下等特長A)能將輸出軸的延長方向變為與輸入軸成直角的方向，B)能縮短輸出軸方向的尺寸，C)能只以該雙曲線齒輪組得到某種程度的減速比，D)低噪音且低振動。
以前，公開了利用這些特長使雙曲線齒輪組適用于自走式搬運器用減速裝置(專利文獻1)。
使用圖3、圖4對該減速裝置進行簡單的說明時，被使用于該自走式搬運器全體(圖示中省略)的減速裝置10具有雙曲線減速機12和DC電動機(圖中只示出一部分)14。
在DC電動機14的電動機軸14A的前端，雙曲線小齒輪16被形成切齒，面向雙曲線減速器12內并與雙曲線齒輪18相嚙合。
中間小齒輪22被滑動自由地插入安裝了雙曲線齒輪18的雙曲線軸20，且與被插入輸出軸23的輸出齒輪24相嚙合。
另外，圖中符號25是離合器裝置，通過操作員操作把手26，經由銷21和凹部22A的卡合使中間小齒輪22沿著雙曲線軸20移動，通過花鍵25彼此的脫離、卡合，使該雙曲線軸20和中間小齒輪22之間動力傳遞是可以斷開和連接的。
由此，特別是在停電時、或者電動機出現故障時等通過手動驅動自走式搬運器的時候，能減輕其牽引負擔。
但是，該自走式搬運器，在裝載或懸架被搬送物的狀態時，通過圖中未示出的車輪的轉動使規定的軌道上自己移動。因此，其性質上，需要確保比經過軌道上的全區間在該軌道的周圍的搬運器的前進方向的投影面積(圖4中被描繪的圖形的最外一層輪廓線)還要大的“沒有任何障礙物的空間”。因此，減速裝置10的前進方向的投影面積大的時候，就不能設置該自走式搬運器本身，也不能為了別的目的而有效利用軌道周圍的空間。
因此，在上述專利文獻1中公開的自走式搬運器用減速裝置10中，將由雙曲線小齒輪16和雙曲線齒輪18組成的雙曲線齒輪組插入到其減速機構的一部分，并將電動機14的電動機軸14A做90度的變換，在沿著前進方向X的方向上裝配軸向較長的電動機14，且通過該電動機14避開搬運器前進方向的投影面積的擴大。
而且，利用具有雙曲線齒輪組的所謂“可以縮短軸向長度”的功能來實現減速器部分的投影面積特別是水平方向的尺寸S的縮小，同時，利用所謂“雙曲線齒輪組能確保整體程度的減速比”的功能，為了確保減速比而積極活用該功能，另外，發揮低噪音、低振動的特點，可以無損傷且安靜地搬送被搬送物。
如該適應例那樣，在雙曲線齒輪組中，存在一般的平行軸齒輪機構或者錐齒輪機構等無法得到的很多特長，因此在特別要求小型化、輕型化、低噪音化、或者低振動化等領域里有很強烈的需求。
專利文獻1專利公報第2760677號但是，在該專利文獻1公開的技術中，相當于構成上述離合器裝置25，使中間小齒輪22沿著雙曲線軸(安裝雙曲線齒輪的軸)20移動。
因此，中間小齒輪22，需要在確保某種程度的強度的同時具有凹部22或花鍵22B等的形狀，所以不得不相應地擴大齒距圓徑，由此該中間小齒輪22和輸出齒輪24之間得到的減速比較小，作為結果存在減速器12的總減速比也不得不小的問題。
因此，通過作為需要更高減速比的用途，再將一段平行軸齒輪機構等插入減速器內，或者加大雙曲線軸20和輸出軸23之間的軸心間距以使輸出齒輪24不得不更加大徑化，任何一種方法，其減速器都會變大且變重，盡管特意“導入了雙曲線齒輪組”，仍然產生了減速器的小型化、輕型化受損的問題。
而且，在上述專利文獻1公開的離合器裝置25中，沿著軸向驅動成為切換的主角的中間小齒輪22時，對于其任何方向均可以由手動進行，但是，例如關于返回離合器的操作，利用彈力等以輕力使其返回時，會進一步提高便利性。但是，這種情況下，不增大輸出軸方向的尺寸而將這樣的施力機構插入雙曲線軸22是非常困難的。

發明內容
本發明是考慮這樣的現狀而被開發的，因此能不極力削減雙曲線齒輪具有的本來的功能而插入離合器裝置，而且其課題為，即使在不增加減速級數來實現某種程度的高減速比，且根據需要插入使離合器的返回容易的施力機構的情況下，提供具有不招致輸出軸方向的尺寸的增大就可以的雙曲線齒輪的減速裝置。
本發明的具有雙曲線齒輪的減速裝置通過具有以下裝置來解決上述課題插入上述雙曲線齒輪的雙曲線軸；被插入到該雙曲線軸的中間小齒輪；與上述雙曲線軸平行配置的輸出軸；可滑動的被插入到該輸出軸，并可與上述中間小齒輪嚙合的輸出齒輪；與上述雙曲線軸和輸出軸平行配置的離合器軸；離合器裝置，該離合器裝置在該離合器軸上設有可滑動的滑動體，通過該滑動體的滑動在輸出軸上聯動驅動上述輸出齒輪，并且與該輸出齒輪和上述輸出軸或者中間小齒輪的動力傳遞是可以斷開和連接的。
在本發明中，具有雙曲線齒輪的減速裝置在被適用的用途中最要求小型化，如已說明的例子那樣，著眼于其輸出軸方向為大半的，相當于在具有雙曲線齒輪的減速裝置中插入離合器裝置，新設置了與雙曲線軸及輸出軸平行配置的離合器軸。
由此，在安裝(構成后級的平行軸齒輪機構的一部分)于雙曲線軸上的中間小齒輪上不必具有與離合器裝置相關的功能(凹部22A或花鍵22B等)，能使齒距圓徑減小，能不使輸出齒輪的齒距圓徑變大，且確保由該中間小齒輪和輸出齒輪形成的平行軸齒輪機構的減速比高。其結果，使減速級數維持在2級，可確保更高的減速比。
另外，在本發明中，由于新設置離合器軸，僅在軸數增加這個意義上，與增加減速級數的情況是相同的。但是，增加屬于動力傳遞系統的中間軸的情況，其處理轉矩不是離合器軸的處理轉矩的比，不得不配置相應的軸承等，成本增加的程度完全不同。根據本發明為了確保減速比，不將減速級增加1速而沒問題的效果在現實中非常大。
另外，在本發明中，并不特別必須裝有用于使后述的離合器的返回容易的施力機構的裝備，但是相反即使在設有這樣的裝備的情況下，能具有富裕地安裝在離合器軸，因此能確實防止輸出軸方向地尺寸的增大。
進而，與此關聯(由于該離合器軸并不有助于動力傳遞，所以與處理轉矩小關聯)，能容易地在減速裝置的任一部分設置該離合器軸。因此，特別是考慮到操作員的離合器操作的容易性，能容易地將該離合器裝置配置在減速裝置地最佳位置上。
根據本發明，在具有雙曲線齒輪的減速裝置中，一般最被重視的、能防止輸出軸方向的長度的增大的同時，能容易地使離合器裝置插入到幾乎任意位置，同時能維持作為減速裝置整體確保得到的減速比高。


圖1是表示適用本發明的雙曲線減速裝置的實施例的一例的一部分斷裂的正視圖。
圖2是沿圖1的箭頭所示II-II線的剖面圖。
圖3是表示以往的雙曲線裝置的結構例的正剖面圖。
圖4是沿圖3的箭頭所示IV-IV線的剖面圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖對本發明的實施例進行詳細的說明。
圖1是表示具有適用本發明的雙曲線齒輪的減速器裝置的一部分斷裂的正視圖，圖2是相同部分的縱剖面圖。
如圖1和圖2所示，該雙曲線減速裝置30具有DC電動機26和雙曲線減速器28。DC電動機26的結構為，其電動機軸26A的軸心O1被配置在與輸出軸45的軸心O2(不交叉)成直角的方向上，其旋轉方向通過雙曲線減速器28被變換90度。
雙曲線小齒輪34切齒形成在DC電動機26的電動機軸26A的前端。雙曲線小齒輪34面向雙曲線減速器28的殼體36內，與雙曲線齒輪40相嚙合。即，在該實施例中，DC電動機26的電動機軸26A兼作雙曲線減速器28的輸入軸。雙曲線小齒輪34的軸心(即電動機軸26A的軸心)O1與安裝雙曲線齒輪40的中間軸(雙曲線軸)42的軸心O3間隔位移量(シフト量)E1從平面看是相互成直角交叉的。
第2級小齒輪(中間小齒輪)44形成在中間軸42處。第2級小齒輪44與滑動自如地安裝在輸出軸45上的輸出齒輪46相嚙合。輸出軸45經由軸承47、49被配置成與該中間軸42相平行(即與電動機軸26A成直角)，陽花鍵(外齒輪)45A形成在輸出軸45的外周的一部分。另一方面，在自身的內周與該陽花鍵45A可嚙合的陰花鍵46A形成在輸出軸46處。即，輸出齒輪46成為與第2級小齒輪44相嚙合的外齒輪的同時，也成為與陽花鍵45A相嚙合的那齒輪。輸出軸45與圖中未示出的被驅動體的輸出軸相連接，驅動該被驅動體。
接著，對于離合器機構(離合器裝置)CL進行說明。
輸出軸46具有位于其外周的一部分的環狀的凹部46B，并與滑動體48的卡止部48A卡止在該凹部46B處。滑動體48可沿著與輸出軸45相平行另外設置的滑動銷(離合器軸)50滑動。該滑動體48在與上述卡止部48A相反一側(圖2的上方一側)銷48B。
在把手(把手knob)52處配置有繞其中心軸H1而與該把手52一體旋轉的偏心凸輪54。該偏心凸輪54具有凸輪面54A。凸輪面54A可伴隨把手52的旋轉而相對于中心軸H1公轉，通過該公轉可推壓上述滑動體48的銷48B。由于滑動體48只能沿著滑動銷50移動，因此可以通過來自銷48B一側的推壓力得到滑動體48的滑動銷50方向的推力(分力)。而且，滑動體48通過安裝在滑動銷50上的彈簧60被施力在正常圖2的左方向上(使輸出齒輪46的陰花鍵46A與輸出軸45的陽花鍵45A相卡合的方向)。
以滑動銷(離合器軸)50為中心，把手52、偏心凸輪54、彈簧60、滑動體48、輸出齒輪46的陰花鍵46A、和輸出軸45的陽花鍵45A構成可斷開/連接輸出齒輪46和輸出軸45之間的動力傳遞的離合器機構CL。
另一方面，雙曲線減速器28的殼體36主要由主體36A和罩體36B構成，經由密封環(シ一ルリング)64并由螺釘66一體化。罩體36B具有用于支撐雙曲線減速器28內的各軸、即中間軸42、輸出軸45、和滑動銷50的支撐孔70、72、74，殼體36的主體36A一側具有對應的支撐孔76、78、80。中間軸42經由軸承82、83，輸出軸45經由軸承47、49，滑動銷50并不需要特別大地轉矩，因此可以直接地由這些支撐孔70、72、74、76、78、80旋轉自如的支撐。
另外，圖中符號81是由螺釘81A、彈簧81B、滾珠81C構成的偏心凸輪54的位置決定的機構，是用于限制偏心凸輪54的中心軸H1方向的動作的。
接下來對本發明涉及雙曲線減速裝置30的作用進行說明。
DC電動機26的電動機軸26A旋轉時，形成在該DC電動機26前端的雙曲線小齒輪34做一體的旋轉。雙曲線小齒輪34旋轉時，與此嚙合的雙曲線齒輪40就旋轉，形成在中間軸42上的第2級小齒輪44也旋轉。將第2級小齒輪44的旋轉傳遞給輸出齒輪46。
在此，通常使用時，把手(把手)52的位置通過彈簧60的功能將滑動體48定位在圖2實線的位置，因此該輸出齒輪46的陰花鍵46A與輸出軸45的陽花鍵45A相嚙合，切輸出軸46的旋轉就這樣成為輸出軸45的旋轉。
另一方面，由于某些理由，產生用手動驅動被驅動體的需要時，即來自輸出軸45一側的旋轉動力是被輸入而來的狀況時，該輸出軸45經由第2級小齒輪44和雙曲線齒輪40以及雙曲線小齒輪34與電動機軸26A連接的狀態下，會產生大的驅動阻力。因此，在該情況下，通過使把手52旋轉來使偏心凸輪54的凸輪面54A對于中心軸H1公轉。于是，能夠通過該公轉并經由滑動體48的銷48B得到滑動銷50的軸向分力，滑動體48戰勝彈簧60的彈力而來圖2的右方向上滑動，并經由其卡止部48A使輸出齒輪46在圖2的右方向上聯動并移動。其結果，輸出齒輪46的陰花鍵46A和輸出軸45的陽花鍵45A的嚙合被解開，輸出軸45從來自DC電動機26的動力傳遞系統離開。其結果，操作人員能夠通過該離合器機構CL的存在，來容易地驅動或移動被驅動體。
而且，由于該離合器機構CL作為對于形成在輸出軸45上的陽花鍵45A、使具有陰花鍵46A的輸出齒輪46沿著輸出軸45滑動，進行該陽花鍵45A和陰花鍵46A的嚙合以及脫離的結構，因此能實現離合器機構CL自身的結構簡單和低成本化。
進而，因為通過可使與中間軸(雙曲線軸)42和輸出軸45平行配置的滑動銷(離合器軸)50上滑動的滑動體48來實現沿著該輸出齒輪46的輸出軸45的滑動，因此在空間上能有效地利用具有裕度的空間，能在具有帶有返回機構地離合器裝置CL的同時，避免輸出軸方向的尺寸S1的增大。
而且，因為離合器裝置并未設置在中間軸42一側，因此能為了得到高的減速比來盡可能將想作為小徑的第2級小齒輪(中間小齒輪)44的間距圓徑減小到與界限值相近的值。因此，能不將減速級增加1級，或者不進一步將原本大徑的輸出齒輪46作到比現在的大，而簡便地與高的減速比相對應。
另外，在上述實施例中，通過使輸出齒輪46移動來使輸出軸45和輸出齒輪46之間的動力傳遞斷開或連接，但是也可以構成為解開輸出齒輪和中間小齒輪的嚙合來斷開或接上輸出軸45和輸出齒輪46之間的動力傳遞。
而且，在上述實施例中，使雙曲線小齒輪直接形成在電動機軸上，并在電動機軸上兼用作減速器的輸入軸，但是在本發明中，即使是在減速器內具有獨立的輸入軸，并在該輸入軸上具有雙曲線小齒輪的情況下，也當然能適用。
進而，在本發明中，對于具有用于返回離合器的施力機構的裝備，不是必須的，也可以構成為通過操作員的手來驅動連接方向、脫離方向。
產業上的可利用性對于需要具有雙曲線減速器的各機能的用途，特別需要離合器裝置的安裝，且作為使防止輸出軸方向的尺寸增大和確保更高的減速比并存的減速裝置是有益的。
權利要求
1.一種具有雙曲線齒輪的減速裝置，其特征在于，具有插入上述雙曲線齒輪的雙曲線軸；被插入到該雙曲線軸的中間小齒輪；與上述雙曲線軸平行配置的輸出軸；可滑動的被插入到該輸出軸，并可與上述中間小齒輪嚙合的輸出齒輪；與上述雙曲線軸和輸出軸平行配置的離合器軸；離合器裝置，該離合器裝置在該離合器軸上設有可滑動的滑動體，通過該滑動體的滑動在輸出軸上聯動驅動上述輸出齒輪，并且可斷開或連接該輸出齒輪和上述輸出軸或者中間小齒輪的動力傳遞。
2.如權利要求1所述的具有雙曲線齒輪的減速裝置，其特征在于，上述離合器裝置在上述離合器軸上設有對上述滑動體單方向施力的施力機構。
3.如權利要求1或2所述的具有雙曲線齒輪的減速裝置，其特征在于，上述離合器裝置具有由操作員的操作而被驅動的偏心凸輪，且通過該偏心凸輪和上述滑動體的滑動得到滑動體軸向的推力。
全文摘要
本發明提供一種具有雙曲線齒輪的減速裝置，一邊防止軸向長度增大，一邊使離合器裝置容易且能插入幾乎任意位置，同時確保作為減速裝置整體并維持得到的減速比為高減速比。與中間軸(雙曲線軸)(42)和輸出軸(45)平行配置著離合器裝置CL的滑動銷(離合器軸)(50)。該滑動銷(50)可滑動地具有滑動體(48)，通過該滑動使輸出齒輪(46)在輸出軸(45)上聯動并驅動，斷開或連接該輸出齒輪(46)和輸出軸(45)或者第2級小齒輪(44)的動力傳遞。
文檔編號F16H1/14GK1621710SQ200410095630
公開日2005年6月1日 申請日期2004年11月26日 優先權日2003年11月28日
發明者武智哲雄 申請人:住友重機械工業株式會社