车轮驱动装置的制作方法

车轮驱动装置
1.本技术主张基于2020年3月13日申请的日本专利申请第2020
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043803号的优先权。该日本技术的全部内容通过参考而援用于本说明书中。
技术领域
2.本发明涉及一种车轮驱动装置。


背景技术：

3.以往，已知一种驱动输送台车等的车轮的车轮驱动装置。专利文献1公开了一种车轮驱动装置，其具备：减速机构；旋转部件，从减速机构传递有旋转并且与车轮一起旋转；以及固定部件，将旋转部件支承为旋转自如。
4.专利文献1：日本特开2018
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131068号公报
5.在旋转部件与固定部件之间通常配置有用于密封润滑剂的油封。在专利文献1中公开的技术中，并没有为了降低润滑剂在该油封的配置部位的泄漏的风险而采取了特别的措施。本发明人从这种观点出发认识到了专利文献1中公开的技术存在改进的余地。


技术实现要素：

6.本发明的目的之一在于提供一种能够降低润滑剂泄漏的风险的技术。
7.用于解决上述课题的本发明的一方案是一种车轮驱动装置。该方案的车轮驱动装置具备：减速机构，将从驱动源传递过来的旋转进行减速；旋转部件，被所述减速机构减速后的旋转传递到该旋转部件，并且该旋转部件与车轮一同进行旋转；固定部件，将所述旋转部件支承为旋转自如；以及第1油封，密封容纳所述减速机构的空间，在所述车轮驱动装置中，在将所述旋转部件和所述固定部件中的配置在径向外侧的部件设为外侧部件并将配置在径向内侧的部件设为内侧部件时，所述外侧部件具备超过所述内侧部件的最外径部而朝向径向内侧延伸的延伸部，所述第1油封配置在所述延伸部的内周面。
8.根据本发明，能够降低润滑剂泄漏的风险。
附图说明
9.图1是表示第1实施方式的车轮驱动装置的主视剖视图。
10.图2是图1的放大图。
11.图3是放大表示第2实施方式的车轮驱动装置的主视剖视图。
12.图4是表示第3实施方式的车轮驱动装置的主视剖视图。
13.图中：10
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车轮驱动装置，12
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车体，14
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减速机构，16
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旋转部件，18
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固定部件，20a
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主轴承，22
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车轮，26
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外齿轮，28
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内齿轮，34
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外壳，36a
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第1轮架，36b
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第2轮架，40
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车体固定部件，50
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外侧部件，52a、52b
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内侧部件，52a
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外侧面，54a、54b
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主轴承，56a、56b
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轴承配置面，58a、58b
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最外径部，62
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外侧部件主体，64a
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罩体，70a、70bb
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延伸部，76
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第1油封，76a
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唇部，82
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润滑剂，84
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封入空间，92
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唇抵接面，94
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被插入部件，96
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插入孔，98
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第2油
封。
具体实施方式
14.以下，在实施方式的说明中，对同一构成要件标注同一符号，并省略重复说明。在各附图中，为了便于说明，适当地省略、放大或缩小构成要件。附图的朝向取决于符号的朝向。除非另有明示，否则本说明书中的“抵接”、“固定”和“安装”不仅包括两者直接满足所提及的条件的情况，还包括经由其他部件而满足所提及的条件的情况。
15.(第1实施方式)
16.参考图1。车轮驱动装置10组装于输送台车等的车体12，并且用于驱动车轮20。另外，严格地说，符号12是马达，但是由于该马达固定于车体，因此在本实施方式中将马达包括在内均表示为车体12。以下，将沿着车轮20的旋转中心线cl1的方向称为车轮驱动装置10的轴向x。将以该旋转中心线cl1为中心的圆的圆周方向及半径方向分别称为车轮驱动装置10的“周向”及“径向”。
17.车轮驱动装置10主要具备减速机构14、旋转部件16、固定部件18a、18b以及车轮20。
18.减速机构14能够将从驱动源传递过来的旋转进行减速。驱动源是例如马达、齿轮马达、引擎等。本实施方式的减速机构14是偏心摆动型减速机构。减速机构14主要具有输入轴24、外齿轮26以及内齿轮28。
19.输入轴24设置成通过从驱动源的输出轴30输出过来的旋转动力而能够进行旋转。输入轴24具备用于使外齿轮26摆动的偏心部24a。在轴向x上，隔着间隔设置有多个偏心部24a。
20.外齿轮26分别对应于各个偏心部24a而单独设置。外齿轮26经由偏心体轴承32可旋转地支承于对应的偏心部24a。
21.内齿轮28与外齿轮26啮合。内齿轮28的内齿数设定为与外齿轮26的外齿数不同的数量。
22.被减速机构14减速后的旋转传递到旋转部件16。本实施方式的旋转部件16具备配置在减速机构14的外周侧的外壳34。外壳34整体呈筒状。外壳34的内周部设置有内齿轮28。
23.固定部件18a、18b经由主轴承54a、54b(在后面叙述)将旋转部件16支承为旋转自如。固定部件18a、18b包括：设置在轴向上的一侧的第1固定部件18a；以及设置在轴向上的另一侧的第2固定部件18b。在本实施方式中，轴向上的一侧是在轴向上与车体12相反的一侧的车体相反侧(图中左侧)，轴向上的另一侧成为车体12侧(图中右侧)。
24.本实施方式的固定部件18a、18b具备设置在外齿轮26的轴向侧部的轮架36a、36b。轮架36a、36b配置在外壳34的内周侧。轮架36a、36b呈环状，在其内侧配置有输入轴24。轮架36a、36b经由输入轴轴承38将输入轴24支承为旋转自如。
25.轮架36a、36b包括：设置在外齿轮26的轴向上的一侧的第1轮架36a；以及设置在外齿轮26的轴向上的另一侧的第2轮架36b。第1轮架36a是第1固定部件18a，第2轮架36b是第2固定部件18b。在本实施方式中，轮架36a、36b连结于固定在车体12的车体固定部件40。由于固定部件18a、18b连结于车体固定部件40，因而其不能与旋转部件16一起旋转。
26.车轮20与旋转部件16一起旋转从而能够在行驶面上行驶。行驶面例如是建筑物的
地面、轨道等。车轮20具备车轮主体42以及接地部件44。
27.车轮主体42整体呈筒状。本实施方式的车轮主体42配置在旋转部件16的外周侧。车轮主体42通过螺栓b1等而与旋转部件16一体化。在本实施方式中，通过拧入于旋转部件16的螺栓b1，将旋转部件16与车轮主体42紧固在一起，从而使车轮主体42与旋转部件16一体化。螺栓b1并未与后述的第1罩体64a螺纹连接，而是贯穿第1罩体64a。
28.接地部件44与行驶面接触。本实施方式的接地部件44是轮胎，其通过粘接等而安装于车轮主体42上。
29.此外，车轮驱动装置10具备车体固定部件40。本实施方式的车体固定部件40作为从轴向x覆盖车轮20的车轮罩体而发挥作用。车体固定部件40具备：车体侧部件46，其通过螺栓等而可装卸地组装于车体12；以及车体相反侧部件48，通过螺栓b2等而可装卸地安装于车体侧部件46。车体侧部件46从车体侧覆盖车轮20，车体相反侧部件48从车体相反侧覆盖车轮20。第2轮架36b通过螺栓b3等而可装卸地连结于车体侧部件46。第1轮架36a通过锁扣嵌合等而可装卸地连结于车体相反侧部件48。由此，第1轮架36a和第2轮架36b这两者均连结于车体固定部件40。通过车体固定部件40，从轴向上的两侧双支承车轮20，从而能够实现车轮20的行驶动作稳定化。
30.接着，对上述车轮驱动装置10的动作进行说明。若输入轴24基于驱动源的旋转而进行旋转，则输入轴24的旋转被减速机构14减速后传递到旋转部件16。若旋转部件16进行旋转，则车轮20与旋转部件16一起旋转，从而使车轮20在行驶面上行驶。
31.在本实施方式中，偏心部24a与输入轴24一同以旋转中心线cl1为中心进行转动，通过该转动，外齿轮26以其轴心围绕旋转中心线cl1进行旋转的方式进行摆动。若外齿轮26进行摆动，则外齿轮26与内齿轮28的啮合位置依次偏移。其结果，输入轴24每旋转一次，内齿轮28和外齿轮26相对旋转相当于内齿轮28和外齿轮26之间的齿数差的量。此时，内齿轮28和外齿轮26之一(在本实施方式中为内齿轮28)自转，其自转成分传递到旋转部件16。
32.在此，将旋转部件16与固定部件18a、18b中的配置在径向外侧的部件设为外侧部件50，将配置在径向内侧的部件设为内侧部件52a、52b。在本实施方式中，旋转部件16就是外侧部件50，固定部件18a、18b就是内侧部件52a、52b。还可以理解为：外侧部件50是支承后述的第1油封76的外周侧的部件，内侧部件52是与第1油封76的内周侧(唇部)抵接的部件。本实施方式的内侧部件52a、52b包括：第1内侧部件52a，设置在轴向上的一侧(车体相反侧)；以及第2内侧部件52b，设置在轴向上的另一侧(车体侧)。第1内侧部件52a由第1固定部件18a(第1轮架36a)构成，第2内侧部件52b由第2固定部件18b(第2轮架36b)构成。
33.车轮驱动装置10具备滚动轴承等主轴承54a、54b。主轴承54a、54b具备：第1主轴承54a，配置在外侧部件50与第1内侧部件52a之间；以及第2主轴承54b，配置在外侧部件50与第2内侧部件52b之间。
34.参考图2。第1内侧部件52a具备供第1主轴承54a(的内圈)配置的第1轴承配置面56a。第1内侧部件52a具备在第1内侧部件52a中外径最大的第1最外径部58a。本实施方式的第1最外径部58a设置在比第1主轴承54a更靠轴向外侧且比第1轴承配置面56a更靠径向外侧。第2内侧部件52b具备供第2主轴承54b(的内圈)配置的第2轴承配置面56b。第2内侧部件52b具备在第2内侧部件52b中外径最大的第2最外径部58b。第2最外径部58b设置在比第2主轴承54b更靠轴向外侧且比第2轴承配置面56b更靠径向外侧。各内侧部件52a、52b具备在轴
向上的外侧面朝向轴向上的外侧突出的突出部60。
35.外侧部件50具备外侧部件主体62以及罩体64a、64b。本实施方式的外侧部件主体62是外壳34。
36.罩体64a、64b在将其接触到外侧部件主体62的轴向上的一侧侧面部的状态下例如通过螺栓b4可装卸地连结于外侧部件主体62。在外侧部件主体62与罩体64a、64b之间配置有o形环等密封部件66。外侧部件主体62与罩体64a、64b之间被密封部件66密封。
37.在本实施方式中，罩体64a、64b分别设置在外侧部件主体62的轴向上的两侧。罩体64a、64b包括：第1罩体64a，设置在第1内侧部件52a的轴向上的外侧；以及第2罩体64b，设置在第2内侧部件52b的轴向上的外侧。罩体64a、64b具备朝向轴向上的内侧突出的环状的嵌合部68。嵌合部68嵌入于外侧部件主体62的内周部并与外侧部件主体62锁扣嵌合。嵌合部68配置在与轮架36a、36b的最外径部58a、58b在径向上重叠的位置。
38.外侧部件50具备延伸部70a、70b。延伸部70a、70b包括：第1延伸部70a，对应于第1内侧部件52a；以及第2延伸部70b，对应于第2内侧部件52b。第1延伸部70a作为第1罩体64a的一部分而设置在第1罩体64a，第2延伸部70b作为第2罩体64b的一部分而设置在第2罩体64b。延伸部70a、70b超过对应的内侧部件52a、52b的最外径部58a、58b而朝向径向内侧延伸。延伸部70a、70b比对应的内侧部件52a、52b的轴承配置面56a、56b更向径向内侧延伸。在本实施方式中，从轴向x观察时，延伸部70a、70b延伸至与后述的被插入部件94重叠的位置。
39.延伸部70a、70b具备：薄壁部72；以及厚壁部74，设置在比薄壁部72更靠径向内侧的位置。厚壁部74的轴向上的尺寸设定为比薄壁部72的轴向上的尺寸更大。厚壁部74形成为比薄壁部72更向轴向上的内侧突出。
40.车轮驱动装置10具备配置在外侧部件50与内侧部件52a、52b之间的第1油封76。第1油封76分别对应于多个内侧部件52a、52b。第1油封76配置在与第1内侧部件52a相对应的外侧部件50的第1延伸部70a的内周面与第1内侧部件52a的突出部60之间。此外，第1油封76还配置在与第2内侧部件52b相对应的外侧部件50的第2延伸部70b的内周面与第2内侧部件52b的突出部60之间。外侧部件50的延伸部70a、70b具备供第1油封76配置的密封件配置面78。密封件配置面78设置在厚壁部74的内周面。
41.第1油封76密封容纳减速机构14的容纳空间80从而形成封入润滑剂82的封入空间84。除了第1油封76之外，封入空间84还被配置在第1内侧部件52a(第1轮架36a)的内侧的密封罩体85(参考图1)密封。本实施方式的润滑剂82是润滑油，但也可以使用润滑脂等。封入空间84具备：容纳空间80，容纳减速机构14；以及间隙空间86，设置在外侧部件50与内侧部件52a、52b之间。在本实施方式中，容纳空间80中容纳有减速机构14的外齿轮26和内齿轮28。间隙空间86具备：外周侧空间88，设置在外侧部件主体62与内侧部件52a、52b之间；以及内周侧空间90，设置在罩体64a、64b与内侧部件52a、52b之间的比外周侧空间88更靠径向内侧的位置。在外周侧空间88配置有主轴承54a、54b。
42.接着，对上述车轮驱动装置10的效果进行说明。
43.在此考虑像本实施方式那样将润滑剂82封入在被第1油封76密封的封入空间84的情况。此时，润滑剂82容易贮留在内侧部件52a、52b的最外径部58a、58b与外侧部件50之间的外周侧空间88。这是因为，在外侧部件50成为旋转部件16时，润滑剂82随着外侧部件50的旋转而进行旋转，离心力会施加到润滑剂82。并且因为，在内侧部件52a、52b成为旋转部件
16时，附着于内侧部件52a、52b的润滑剂82被甩向径向外侧。此外，通过主轴承54a、54b的滚动体等的运动，动压会作用于贮留在外周侧空间88的润滑剂82。在外侧部件50成为旋转部件16时，由于施加到润滑剂82的离心力，该动压的作用变得特别大。由于该原因，在将第1油封76配置于外周侧空间88时，要求第1油封76具有高密封性能。
44.在本实施方式中，第1油封76配置在位于从这样的外周侧空间88朝向内侧分开的部位上的外侧部件50的延伸部70a、70b与内侧部件52a、52b之间。因此，润滑剂82难以到达第1油封76的配置部位，能够降低润滑剂82从该部位泄漏到外部的风险。此外，与将第1油封76配置在外周侧空间88的情况相比，动压难以作用于第1油封76。因此，不要求第1油封76具有高密封性能，能够使用低成本的第1油封76来确保密封性能。
45.此外，与将第1油封76配置在外周侧空间88的情况相比，能够实现第1油封76的外径尺寸的小型化。进而，能够提高第1油封76的设计自由度，并且能够降低第1油封76的零件成本。
46.本实施方式的外壳34是成为外侧部件50的旋转部件16的至少一部分。因此，由于上述离心力，特别大的动压会作用于润滑剂82。在这种状况下，如上所述，也具有能够降低要求第1油封76具有的密封性能的优点。
47.在此考虑将第1油封76配置在外侧部件主体62与内侧部件52a、52b之间的情况。此时，为了更换第1油封76，需要拆卸外侧部件主体62以及内侧部件52a、52b。随之，需要对外侧部件主体62内的减速机构14的构成要件(外齿轮26等)进行较大的操作，需要进行大规模的作业。
48.对此，外侧部件50具备可装卸地连结于外侧部件主体62的罩体64a、64b，且在该罩体64a、64b上设置有供第1油封76配置的延伸部70a、70b。因此，通过从外侧部件主体62卸下罩体64a、64b，第1油封76也能够与罩体64a、64b一同从外侧部件主体62分离。此时，在本实施方式中，在从车体固定部件40拆卸外侧部件50以及内侧部件52a、52b的状态下，从外侧部件主体62卸下罩体64a、64b。此时，能够在维持外侧部件主体62的内侧配置有内侧部件52a、52b的状态下从外侧部件主体62卸下罩体64a、64b。如此，在从外侧部件主体62卸下第1油封76的过程中，无需拆卸外侧部件主体62以及内侧部件52a、52b。因此，在更换第1油封76时，无需对外侧部件主体62内的减速机构14的构成要件进行较大的操作，能够得到良好的操作性。
49.此外，更换第1油封76的方法有：使用工具仅拔出第1油封76的方法以及向第1油封76插入自攻螺钉的方法。若使用这些方法，则可能会损坏其周边结构(外侧部件50以及内侧部件52a、52b)。本发明具有能够避免这种情况的优点。
50.接着，对车轮驱动装置10的其他特征进行说明。第1油封76通过过盈配合等安装到外侧部件50的延伸部70a、70b。第1油封76具备唇部76a，该唇部76a随着弹性变形而与内侧部件52a、52b的唇抵接面92抵接。通过第1油封76的唇部76a与内侧部件52a、52b的抵接，封入空间84被密封。将车轮驱动装置10停止运行的静止状态下的润滑剂82的液位设为l。唇部76a设置成其至少一部分位于比润滑剂82的液位l更低的位置。在本实施方式中，唇抵接面92设置成其至少一部分位于比润滑剂82的液位l更低的位置。也可以理解为，唇抵接面92的外径设定为满足该条件。在本实施方式中，多个内侧部件52a、52b的唇抵接面92均满足该条件。只有单个内侧部件52a、52b的唇抵接面92满足该条件也可。
51.由此，能够由润滑剂82可靠地润湿第1油封76的唇部76a的一部分。进而，能够抑制在第1油封76的唇部76a出现润滑不足。
52.通过切入式磨削对内侧部件52a、52b的唇抵接面92进行精加工。切入式磨削是通过使砂轮相对于磨削对象物(在此为内侧部件52a、52b)沿周向相对移动从而对磨削对象物的一部分(在此为唇抵接面92)进行磨削的方法。由此，能够降低唇抵接面92的表面粗糙度，并且在唇抵接面92形成环状的微细凹凸。进而，与纵磨相比，能够使润滑剂82难以沿轴向x通过第1油封76的唇部76a与唇抵接面92之间而泄漏。
53.在第2内侧部件52b的轴向外侧面52a开有供被插入部件94插入的插入孔96。插入孔96在暴露于间隙空间86的位置上开口。插入孔96设置在轴向x上与第1油封76重叠的位置。被插入部件94从外侧面52a上的插入孔96的开口部位向轴向内侧插入。被插入部件94例如是与外齿轮26的自转成分或公转成分同步的销。此处的“同步”是指：在包括0在内的数字范围内，使外齿轮26的自转成分或公转成分与销的公转成分维持在相同的大小。公转成分是例如考虑了由简单行星机构的行星齿轮构成外齿轮26的情况。
54.参考图1。将内侧部件52a、52b的中心轴称为cl2。其设置在与车轮20的旋转中心线cl1重叠的位置。内侧部件52a、52b的唇抵接面92的外径l2设定为从内侧部件52a、52b的中心轴cl2到插入孔96为止的径向上的最小距离l1以下。该最小距离l1成为以中心轴cl2为中心且内切于插入孔96的圆的最小直径。在本实施方式中，唇抵接面92的外径l2设定为小于该最小距离l1。由此，能够避免插入被插入部件94时受内侧部件52a、52b的唇抵接面92干涉的情况。
55.(第2实施方式)
56.参考图3。本实施方式的车轮驱动装置10在比第1油封76靠向径向外侧的位置具备配置在外侧部件50与内侧部件52a、52b之间的第2油封98。第2油封98对应于各个内侧部件52a、52b而单独设置，并且配置在对应的内侧部件52a、52b的最外径部58a、58b与外侧部件50之间。本实施方式的第2油封98的内径设定为比第1油封76的外径大。本实施方式的第2油封98的轴向上的尺寸设定为比第1油封76的轴向上的尺寸小。
57.由此，通过第2油封98，润滑剂82变得难以从封入空间84的容纳空间80到达内周侧空间90。进而，润滑剂82变得更加难以到达第1油封76的配置部位，能够进一步降低润滑剂82泄漏的风险。
58.(第3实施方式)
59.参考图4。本实施方式的车轮驱动装置10与第1实施方式的不同点在于车轮20不同。本实施方式的车轮20是麦克纳姆轮。车轮20的接地部件44是旋转自如地支承于车轮主体42的多个鼓形辊。辊能够以相对于车轮20的旋转中心线cl1倾斜的旋转轴线为中心进行旋转。此外，本实施方式的车体固定部件40与第1实施方式的不同点还在于，仅具备车体侧部件46。
60.如此，车轮20的种类并不受特别限制。车轮20例如也可以是全向轮。此时，接地部件44由以通过车轮主体42外周面的切线的方向为旋转中心的辊构成。
61.接着，对各构成要件的其他变形例进行说明。
62.以上，对车轮驱动装置10组装于输送台车的例子进行了说明，但是，成为其组装对象的车体并不受特别限制。
63.以上，对轴向上的一侧是车体相反侧而轴向上的另一侧是车体侧的例子进行了说明。此外，也可以设为轴向上的一侧是车体侧而轴向上的另一侧是车体相反侧。
64.以上，对减速机构14是偏心摆动型减速机构的例子进行了说明，但其种类并不受特别限制。例如，可以包括行星齿轮机构、平行轴齿轮机构、正交轴齿轮减速机构、挠曲啮合式减速机构等中的任何一种。作为偏心摆动型减速机构，在本实施方式中，对输入轴24(曲柄轴)配置在旋转中心线cl1上的中心曲柄式减速机构进行了说明。此外，作为偏心摆动型减速机构，也可以采用在从旋转中心线cl1偏移的位置配置有多个输入轴24(曲柄轴)的分配式减速机构。
65.另外，旋转部件也可以是内侧部件，固定部件也可以是外侧部件。这种情况例如考虑了，外壳34成为固定部件的一部分并且轮架36a、36b成为旋转部件的一部分的情况。
66.以上，对车轮20设置在与减速机构14在径向上重叠的位置上的例子进行了说明。但是，并不只限于此，车轮20也可以设置在与减速机构14在径向上并不重叠的位置上。这种情况例如考虑了，车轮20相对于减速机构14配置在车体相反侧的情况。
67.外侧部件50的延伸部70a、70b也可以仅配置于内侧部件52a、52b的轴承配置面56a、56b的径向外侧。
68.第1油封76也可以设置成其整个唇部76a位于比润滑剂82的液位l更高的位置。
69.内侧部件52a、52b的唇抵接面92的外径l2也可以设定为与上述最小距离l1相同的大小。此外，该外径l2也可以设定为大于最小距离l1。
70.外侧部件50也可以仅具备外侧部件主体62而不具备罩体64a、64b。此时，可以在外侧部件主体62上设置延伸部70a、70b。此外，外侧部件50也可以仅具备罩体64a、64b之一。
71.以上，对外壳34构成外侧部件主体62的例子进行了说明，但其也可以构成整个外侧部件50。也可以理解为外壳34只要是外侧部件50的至少一部分即可。
72.成为内侧部件52a、52b的固定部件18a、18b也可以与不同于轮架36a、36b的其他部件组合而构成。也可以理解为轮架36a、36b只要是成为内侧部件52a、52b的固定部件18a、18b的至少一部分即可。
73.也可以仅第1轮架36a和第2轮架36b中的一者连结于车体固定部件40。
74.被插入部件94的具体例并不受特别限制。被插入部件94可以是连结第1内侧部件52a与第2内侧部件52b的螺栓，也可以是连结车轮的螺栓。插入孔96可以在第1内侧部件52a和第2内侧部件52b这两者上开口，也可以仅在第1内侧部件52a上开口。
75.上述实施方式和变形例仅是示例。这些抽象化的技术思想并不对实施方式和变形例的内容作限定性解释。实施方式和变形例的内容可以进行许多设计变更，例如，构成要件的变更、追加、删除等。在上述实施方式中，对能够进行这样的设计变更的内容标注了“实施方式”的标记而进行了强调。但是，没有这种标记的内容也允许进行设计变更。标注在附图的截面上的阴影线并不限定标注有阴影线的对象的材质。