[0001] 本申请属于机械设备或机器人技术领域， 更具体地说， 是涉及一种中空型内摆 线行星减速器。

背景技术

[0002] 目前主流摆线行星减速器一般采用外摆线轮来 做偏心运动来实现减速功能。 这 种减速器结构一般采用行星架、 输出盘或者针齿盘 （或针齿保持架） 输出。

[0003] 现有技术中， 外摆线减速器中摆线轮与针齿外啮合， 摆线轮内部要与偏心轴 （ 或偏心套） 配合实现偏心运动， 这样就导致外摆线行星减速器的内部结构比较 复杂， 加工困难。

技术问题

[0004] 本申请的目的在于提供一种中空型内摆线行星 减速器， 以解决现有技术中存在 的外摆线行星减速器的内部结构复杂、 加工困难的技术问题。

问题的解决方案

技术解决方案

[0005] 为实现上述目的， 本申请采用的技术方案是： 提供一种中空型内摆线行星减速 器， 包括： 保持架； 多个曲柄轴， 多个曲柄轴可转动地安装在保持架上， 各个 曲柄轴上设有输入轴端和偏心轴段； 输入部， 输入部上的轮齿与输入轴端上的 轮齿相啮合， 输入部设有第一贯穿中心孔； 摆线轮， 摆线轮上设有中心通孔和 多个装配通孔， 多个曲柄轴一一对应地穿过装配通孔， 且偏心轴段装配于装配 通孔处， 中心通孔的孔壁上设有内摆线轮齿； 输出部， 输出部可转动地安装于 保持架上， 输出部上设有外摆线轮齿和第二贯穿中心孔， 输出部穿过摆线轮的 中心通孔， 且外摆线轮齿与内摆线轮齿相啮合， 并且第一贯穿中心孔的中心轴 线与第二贯穿中心孔的中心轴线为同轴设置。

[0006] 进一步地， 输出部的端部上设有装配端槽， 输入部的端部插入装配端槽内， 且 装配端槽的槽周壁与输入部的端部外壁之间设 有第一装配轴承， 中空型内摆线 行星减速器还包括密封挡板， 密封挡板设置于第二贯穿中心孔内， 且第一装配 轴承位于输入部与密封挡板之间。

[0007] 进一步地， 输出部与保持架之间设有密封配件， 保持架的外侧壁上设有用于安 装 0型密封圈的密封圈安装槽。

[0008] 进一步地， 输出部上设有用于流通润滑油液的润滑流道， 且润滑流道的输入口 与输出口设置管螺纹密封螺钉孔， 通过管螺纹密封螺钉密封设置于管螺纹密封 螺钉孔内以实现密封。

[0009] 进一步地， 外摆线轮齿为圆柱针齿， 输出部的外壁上设有针齿安装槽， 圆柱针 齿放置于针齿安装槽内， 圆柱针齿突出于针齿安装槽的部分形成与外摆 线轮齿 的啮合部分。

[0010] 进一步地， 外摆线轮齿为输出部的外壁上的凸起结构， 凸起结构与输出部一体 成型。

[0011] 进一步地， 各个曲柄轴上设有两个偏心轴段， 两个偏心轴段之间相对于曲柄轴 的中心轴线的偏心方向呈 180°。

[0012] 进一步地， 多个曲柄轴的数量为两个， 两个曲柄轴相对于摆线轮的中心轴线对 称设置。

[0013] 进一步地， 保持架包括第一保持架和第二保持架， 第一保持架和第二保持架密 封连接形成装配空间， 曲柄轴的偏心轴段、 摆线轮、 输出部三者之间装配连接 于装配空间内。

[0014] 进一步地， 第一保持架与输出部之间设有第一密封配件， 第二保持架与输出部 之间设有第二密封配件， 曲柄轴的偏心轴段、 摆线轮、 输出部三者之间装配连 接部分位于第一密封配件、 第二密封配件和保持架之间。

发明的有益效果

有益效果

[0015] 该中空型内摆线行星减速器能够很好的做成紧 凑的中空结构， 这主要得益于摆 线轮的内摆线轮齿与输出部的外摆线轮齿的啮 合形式， 针齿位于摆线轮内侧， 且针齿分布的输出部的中心位置可以用来制成 中空结构， 即第二贯穿中心孔。 这种中空结构利用摆线轮的内摆线轮齿与输出 部的外摆线轮齿之间啮合的结构 优势， 能够充分利用空间而不增加减速器整体结构的 复杂性。 并且该中空型内 摆线行星减速器可以实现非常紧凑的结构， 减小轴向尺寸， 这对提高曲柄轴等 零件的刚度和减速器的整体结构刚度具有重要 意义。 此外， 该中空型内摆线行 星减速器的创新结构可以充分利用结构优势， 实现较大的中空比例， 中空传输 效果更好。

对附图的简要说明

附图说明

[0016] 为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案 ， 下面将对实施例或现有技术描 述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是 本申请的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动性 的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0017] 图 1为本申请实施例的中空型内摆线行星减速器� �曲柄轴的结构示意图；

[0018] 图 2为本申请实施例的中空型内摆线行星减速器� �垂直于轴向方向的剖视图； [0019] 图 3为本申请实施例的中空型内摆线行星减速器� �关于输入部与曲柄轴的输入 轴端之间的配合关系的结构示意图；

[0020] 图 4为本申请实施例的中空型内摆线行星减速器� �曲柄轴的结构示意图；

[0021] 图 5为本申请实施例的内摆线行星减速器的摆线� �的剖视图；

[0022] 图 6为本申请实施例的内摆线行星减速器的输出� �的剖视图；

[0023] 图 7为本申请实施例的内摆线行星减速器的装配� �构示意图；

[0024] 图 8为本申请实施例的内摆线行星减速器的垂直� �轴向方向的视图方向的装配 示意图。

[0025] 其中， 图中各附图标记：

[0026] 10、 保持架； 11、 第一保持架； 12、 第二保持架； 20、 曲柄轴； 21、 输入轴端 ； 22、 偏心轴段； 30、 输入部； 40、 摆线轮； 401、 中心通孔； 402、 装配通孔 ； 41、 内摆线轮齿； 50、 输出部； 51、 外摆线轮齿； 61、 第一装配轴承； 62、 第二装配轴承； 63、 第三装配轴承； 64、 第四装配轴承； 65、 第五装配轴承； 6 6、 第六装配轴承； 67、 第七装配轴承； 811、 第一密封配件； 812、 第二密封配 件； 82、 密封圈安装槽； 90、 行星齿轮； 31、 第一贯穿中心孔； 52、 第二贯穿 中心孔； 70、 密封挡板。 本发明的实施方式

[0027] 为了使本申请所要解决的技术问题、 技术方案及有益效果更加清楚明白， 以下 结合附图及实施例， 对本申请进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的 具体实施例仅仅用以解释本申请， 并不用于限定本申请。

[0028] 需要说明的是， 当元件被称为 "固定于"或"设置于"另一个元件， 它可以直接在 另一个元件上或者间接在该另一个元件上。 当一个元件被称为是 "连接于"另一个 元件， 它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至 该另一个元件上。

[0029] 需要理解的是， 术语"长度"、 "宽度"、 "上"、 "下"、 "前"、 "后"、 "左"、 "右"、 "竖直"、 "水平"、 "顶"、 "底"、 "内"、 "外"等指示的方位或位置关系为基于附图 所示的方位或位置关系， 仅是为了便于描述本申请和简化描述， 而不是指示或 暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、 以特定的方位构造和操作， 因此 不能理解为对本申请的限制。

[0030] 此外， 术语"第一"、 "第二 "仅用于描述目的， 而不能理解为指示或暗示相对重 要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。 由此， 限定有 "第一"、 "第二 "的特 征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该 特征。 在本申请的描述中， "多个" 的含义是两个或两个以上， 除非另有明确具体的限定。

[0031] 如图 1至图 8所示， 本实施例的内摆线行星减速器包括保持架 10、 输入部 30、 摆 线轮 40、 输出部 50和多个曲柄轴 20， 多个曲柄轴 20可转动地安装在保持架 10上 ， 各个曲柄轴 20上设有输入轴端 21和偏心轴段 22， 输入部 30上的轮齿与输入轴 端 21上的轮齿相啮合， 输入部 30上设有沿输入部 30的中心轴线方向贯通的第一 贯穿中心孔 31， 摆线轮 40上设有中心通孔 401和多个装配通孔 402， 多个曲柄轴 2 0一一对应地穿过装配通孔 402， 且偏心轴段 22装配于装配通孔 402处， 中心通孔 401的孔壁上设有内摆线轮齿 41， 输出部 50可转动地安装于保持架 10上， 输出部 50上设有外摆线轮齿 51和第二贯穿中心孔 52， 其中， 第二贯穿中心孔 52沿着输 出部 50的中心轴线方向贯通设置， 输出部 50穿过摆线轮 40的中心通孔 401， 且外 摆线轮齿 51与内摆线轮齿 41相啮合， 并且第一贯穿中心孔 31的中心轴线与第二 贯穿中心孔 52的中心轴线为同轴设置 （第一贯穿中心孔 31的中心轴线即为输入 部 30的中心轴线， 第二贯穿中心孔 52的中心轴线即为输出部 50的中心轴线） 。

[0032] 该内摆线行星减速器在工作过程中， 通过输入部 30将动力进行传递输送， 并且 曲柄轴 20的输入轴端 21与输入部 30之间通过轮齿啮合而实现传动， 此处输入轴 端 21的轮齿数大于输入部 30的轮齿数， 即输入部 30与曲柄轴 20之间的传动比小 于 1， 从而实现第一级减速传动， 曲柄轴 20绕自身轴线转动， 使得曲柄轴 20上的 偏心轴段 22转动带动摆线轮 40绕输出部 50的中心轴线进行公转， 在摆线轮 40进 行公转的过程中， 摆线轮 40上的内摆线轮齿 41与输出部 50上的外摆线轮齿 51实 现啮合， 在内摆线轮齿 41与外摆线轮齿 51之间的相互作用力的作用下， 摆线轮 4 0绕自身轴线进行与公转方向相反的自转运动� � 并且输出部 50也同吋绕自身轴线 进行与摆线轮 40自转方向相反的自转转动 （此吋保持架 10为固定设置， 输出部 5 0作为动力输出动力部件， 以下均以保持架 10作为固定设置的支撑件为了进行说 明） ， 这样， 通过摆线轮 40对输出部 50的传动过程实现了第二级减速传动。 并 且， 由于输入部 30与输出部 50上分别对应地幵有第一贯穿中心孔 31、 第二贯穿 中心孔 52， 从而能够在第一贯穿中心孔 31和第二贯穿中心孔 52中穿插布设控制 线路或者液压油控制管线等等， 便于使用该行星减速器的机械设备或机器人的 布线设计， 有利于优化设计机械设备或者机器人整体结构 ， 进一步实现机械设 备或者机器人的小型化设计。 通过设计摆线轮 40的内摆线轮齿 41与输出部 50的 外摆线轮齿 51之间的啮合装配， 使得摆线轮 40的结构设计实现小型化， 并且通 过在输入部 30、 输出部 50设置第一贯穿中心孔 31、 第二贯穿中心孔 52， 使得相 关线路布设或者液压油控制管线的布设进一步 实现优化， 从而有利于减速器整 体结构的小型化布局， 并且通过总共两级减速传动设计， 进一步降低输入部 30 与输出部 50之间的传动比， 实现输入转速与输出转速的差值较大的减速传 动， 并且该内摆线行星减速器相对于现有技术的摆 线型行星减速器而言， 其内部设 计结构得到简化， 并且降低了加工工艺的困难程度。

[0033] 在本实施例中， 外摆线轮齿 51为圆柱针齿， 如图 2所示， 输出部 50的外壁上设 有针齿安装槽， 圆柱针齿放置于针齿安装槽内， 圆柱针齿突出于针齿安装槽的 部分形成与外摆线轮齿 51的啮合部分。 在内摆线行星减速器工作的过程中， 摆 线轮 40随着曲柄轴 20的偏心轴段 22转动而绕摆线轮 40的中心轴线进行公转， 在 工装的同吋， 摆线轮 40的内摆线轮齿 41与外摆线轮齿 51之间会产生相互作用力 ， 此吋， 摆线轮 40在相互作用力的作用下进行自转运动， 而配合摆线轮 40的自 转运动过程中， 输出部 50也在相互作用力的作用下绕自身轴线进行自� ��运动而 将输入部 30输入的动力经减速升矩后继续传递。 由于输出部 50上的外摆线轮齿 5 1是安装于针齿安装槽内的圆柱针齿， 该圆柱针齿在于摆线轮 40的内摆线轮齿 41 相互作用的过程中， 圆柱针齿也会在安装凹槽内滚动， 也即在内摆线行星减速 器工作的过程中， 圆柱针齿与针齿安装槽的槽壁产生滑动摩擦， 而同吋外摆线 轮齿 51与内摆线轮齿 41之间在啮合过程中也存在相对滑动摩擦， 从而造成了动 力传递过程中的损耗。

[0034] 为了进一步减少动力传递过程中的损耗， 本实施例也可以采用如图 5和图 6所示 的外摆线轮齿 51为输出部 50的外壁上的凸起结构 （该凸起结构是输出部 50的外 周壁上的外摆线形轮齿， 每个凸起的轮齿的横截面轮廓的形状为一个半 圆形状 ， 相邻两个轮齿之间的距离为一个轮齿的宽度） ， 凸起结构与输出部 50—体成 型。 此吋， 外摆线轮齿 51与输出部 50之间不再产生任何的相对运动摩擦， 与上 述的外摆线轮齿 51是安装在针齿安装槽内的圆柱针齿的设计形� ��相比， 在一体 成型设计外摆线轮齿 51与输出部 50的设计形式中， 摆线轮 40与输出部 50之间仅 仅存在内摆线轮齿 41与外摆线轮齿 51相啮合过程中产生的滑动摩擦损耗， 减少 了圆柱针齿在针齿安装槽内的滑动摩擦损耗， 因此进一步提高动力传递的效率

[0035] 本实施例中的多个曲柄轴 20的数量为偶数个， 并且偶数个曲柄轴 20之间相对于 摆线轮 40的中心轴线对称设置， 各个曲柄轴 20上设有两个偏心轴段 22， 并且在 同一个曲柄轴 20上， 两个偏心轴段 22之间相对于曲柄轴 20的中心轴线的偏心方 向呈 180°， 如图 4所示。 相应地， 配合安装在偏心轴段 22上的摆线轮 40的数量为 两个， 在摆线轮 40公转、 自转的过程中， 由于各个曲柄轴 20上的两个偏心轴段 2 2的偏心方向之间呈 180°， 则两个摆线轮 40公转吋是吋刻处于相对于输出部 50的 中心轴线呈 180°偏摆， 这样就能够使输出部 50的外摆线轮齿 51所受到的来自内摆 线轮齿 41的作用力相互平衡， 就能够保持输出部 50输出动力的稳定性。 具体地 ， 在本实施例中， 多个曲柄轴 20的数量为两个， 两个曲柄轴 20相对于摆线轮 40 的中心轴线对称设置。

如图 1所示， 为了对该内摆线行星减速器实现从输出部 50的单侧进行密封操作 ， 从而相比于现有技术中需要从输入侧以及输出 侧两侧同吋进行密封操作而言 简化该内摆线行星减速器的密封设计结构， 因此， 输出部 50与保持架 10之间设 有密封配件， 保持架 10的外侧壁上设有用于安装 0型密封圈的密封圈安装槽 82， 在将该内摆线行星减速器安装至相应的机械工 装系统或机器人手臂中进行减速 传动， 此吋通过在密封圈安装槽 82中安装 0型密封圈与机械工装系统的外部安装 壳体或机器人手臂的外部安装壳体形成密封装 配， 从而对该内摆线行星减速器 在输入端方向上的密封设置。 在使得保持架 10的外侧壁通过 0型密封圈与外部安 装壳体之间形成密封装配的同吋， 为了能够使输出部 50获得更加稳定的支撑， 在转动输出的过程中始终保持稳定， 因此， 输出部 50的端部上设有装配端槽， 输入部 30的端部插入装配端槽内， 且装配端槽的槽周壁与输入部 30的端部外壁 之间设有第一装配轴承 61， 并且中空型内摆线行星减速器还包括密封挡板 70， 密封挡板 70设置于第二贯穿中心孔 52内， 且第一装配轴承 61位于输入部 30与密 封挡板 70之间。 通过密封挡板 70的阻挡， 则可以阻挡润滑物质 （例如润滑有或 润滑脂） 从第二贯穿中心孔 52进行泄漏， 并且装配完成的密封挡板 70与 0型密封 圈形成配合， 从而在装配过程即可完成对输入端侧的密封操 作， 在使用过程中 ， 只需对输出侧进行密封操作即可对整个中空型 内摆线行星减速器实现有效的 密封操作。 因此， 输出部 50上设有用于流通润滑油液的润滑流道， 且润滑流道 的输入口与输出口设置管螺纹密封螺钉孔， 通过管螺纹密封螺钉 （未图示） 密 封设置于管螺纹密封螺钉孔内以实现密封。 进一步地， 保持架 10包括第一保持 架 11和第二保持架 12， 第一保持架 11和第二保持架 12密封连接形成装配空间， 曲柄轴 20的偏心轴段 22、 摆线轮 40、 输出部 50三者之间装配连接于装配空间内 ， 并且， 第一保持架 11与输出部 50之间设有第一密封配件 811， 第二保持架 12与 输出部 50之间设有第二密封配件 812， 曲柄轴 20的偏心轴段 22、 摆线轮 40、 输出 部 50三者之间装配连接部分位于第一密封配件 811、 第二密封配件 812和保持架 1 0之间。 因此， 对于单个内摆线行星减速器而言， 利用管螺纹密封螺钉、 第一密 封配件 811和第二密封配件 812形成了对内摆线行星减速器从输出端单侧进 行密 封装配操作， 本实施的内摆线行星减速器相对于现有技术中 单个外摆线形式的 行星减速器必须从输入端和输出端两个方向进 行密封装配操作而言， 该内摆线 行星减速器简化了单个减速器的密封装配操作 的形式， 从而简便了工作人员对 内摆线行星减速器的装配工作， 即第二保持架 12与输出部 50通过第三装配轴承 6 3联接传动， 并且通过第二密封配件 812、 曲柄轴 20和摆线轮 40位于输出部 50和 第二保持架 12内侧， 实现输出侧方向单侧密封。 该中空型内摆线行星减速器可 以实现输出侧进行单侧密封， 不需要在输出侧外部增加密封结构件 （在输入侧 增加了 0型密封圈与外部安装壳体之间进行密封） ， 从而输出结构可以更加多样 ， 应用将更加广泛。

[0037] 如图 1所示， 输出部 50的端部不仅通过第一装配轴承 61配合在输入部 30的端部 上， 而且输出部 50的端部的外壁设置有第二装配轴承 62， 该第二装配轴承 62固 定安装在第一保持架 11上， 另外， 输出部 50与第二保持架 12之间设有第三装配 轴承 63， 这样输出部 50通过第一装配轴承 61、 第二装配轴承 62和第三装配轴承 6 3三者之间的配合支撑， 使得输出部 50在转动运动传递输出动力的过程中能够始 终保持稳定， 并确保了该内摆线行星减速器整体的同轴度和 刚度。 本实施例的 两个曲柄轴 20中， 第一个曲柄轴 20通过第四装配轴承 64和第五装配轴承 65安装 在保持架 10上， 第二个曲柄轴 20通过第六装配轴承 66和第七装配轴承 67安装在 保持架 10上。

[0038] 在本实施例中， 各个曲柄轴 20的偏心轴段 22的轴壁与摆线轮 40的装配通孔 402 的孔壁之间装配有支撑轴承， 使得偏心轴段 22与摆线轮 40的装配通孔 402之间相 对转动平顺。 当然， 偏心轴段 22的轴壁与摆线轮 40的装配通孔 402的孔壁之间也 可以采用静压轴承进行相应润滑支撑， 从而减少偏心轴段 22的轴壁与装配通孔 4 02的孔壁之间的磨损。

[0039] 曲柄轴 20的输入轴端 21上的轮齿可以设置为直接在曲柄轴 20的端部上设置渐幵 线式的轮齿， 如图 4所示， 与输入部 30上相应的渐幵线式轮齿相啮合， 并在传动 过程中实现第一级减速； 或者， 如图 3、 图 7和图 8所示， 在曲柄轴 20的端部上装 配行星齿轮 90， 行星齿轮 90与曲柄轴 20的端部之间通过花键与相应的花键槽相 配合， 通过行星齿轮 90上的轮齿与输入部 30的轮齿相啮合而实现第一级减速。

[0040] 另外， 也可以将输出部 50进行固定安装以作为该内摆线行星减速器的� ��定支撑 点， 此吋， 从输入部 30输入动力， 动力经过输入部 30的轮齿与曲柄轴 20的输入 轴端 21的轮齿传动实现第一级减速， 然后在通过摆线轮 40的公转、 自转带动保 持架 10转动并实现第二级减速， 此吋保持架 10作为动力输出部件， 与利用输出 部 50作为动力输出部件相比， 利用保持架 10作为动力输出部件吋候的输出转动 方向与输出部 50的输出转动方向相反。

[0041] 综合而言， 本技术方案提供的内摆线行星减速器具有以下 优点：

[0042] 1、 该内摆线行星减速器通过结构创新将传统的摆 线轮与针齿的外啮合形式改 进为内啮合形式。 这种内啮合形式和结构的创新使得输出部 50的外摆线轮齿 51 位于摆线轮 40的内侧与内摆线轮齿 41相啮合， 并使得摆线轮 40的内部结构得到 简化， 从而简化了内摆线行星减速器的整体设计加工 。

[0043] 2、 该内摆线行星减速器通过结构创新， 将曲柄轴 20的轴向尺寸变小， 刚度增 力口， 内摆线行星减速器的整体刚度和寿命也得到提 高。 同吋， 内摆线行星减速 器的轴向尺寸减小使得该内摆线行星减速器的 结构更加紧凑。

[0044] 3、 该内摆线行星减速器通过结构创新将传统结构 中曲柄轴 20端头处联接的第 四装配轴承 64、 第五装配轴承 65 (第六装配轴承 66和第七装配轴承 67) 内置于 保持架 10内， 并且将输出部 50放置于轴承孔外侧 （沿轴线方向的外侧） ， 输出 部 50与第二保持架 12通过轴承和油封联接， 油封的密封实现有效的输出侧密封

[0045] 4、 该内摆线行星减速器设计的输出部 50， 以及输出部 50与第二保持架 12之间 的配合来实现输出侧的密封。 对于输入侧， 在第一保持架 11上幵有径向的 0型密 封圈的密封安装槽， 通过与外部的输入结构的配合来实现密封。 对于输出侧， 在输出部 50上设计了润滑流道， 通过润滑流道的油孔来实现对该内摆线行星减 速器的润滑油注入和排出。 并且通过管螺纹密封螺钉密封。 不需要外部结构就 可以进行密封， 使得输出结构更加多样性。

[0046] 5、 该内摆线行星减速器除了上述优点之外， 还具有： 结构紧凑， 减速器整体 刚度好， 使用寿命长； 理论研究显示， 该内摆线行星减速器的输出更加稳定； 摆线轮 40的内摆线轮齿 41结构没有复杂的内部结构， 使得摆线轮更易于加工。 以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案 ， 而非对其限制； 尽管参照前述 实施例对本发明进行了详细的说明， 本领域的普通技术人员应当理解： 其依然 可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修 改， 或者对其中部分技术特征进 行等同替换； 而这些修改或者替换， 并不使相应技术方案的本质脱离本发明各 实施例技术方案的精神和范围， 均应包含在本发明的保护范围之内。