CN111684175B - 车轮模块及移动机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及车轮模块及移动机构,根据实施方式,车轮模块具备:齿轮机构,使由马达部产生的旋转减速;轴承部,供齿轮机构的旋转轴插入;支承部,支承轴承部;以及弹性部件,配置于在轴承部的外壁与支承部的内壁之间所形成的间隙,抵接于轴承部的外壁和支承部的内壁。
Description
技术领域
本发明涉及车轮模块及移动机构。
背景技术
以往,公知有在具有使由驱动马达产生的旋转减速的行星齿轮机构的车轮模块中,经由连结销由行星架支承行星齿轮(例如,参照专利文献1)。
专利文献1:日本特开2008-17588号公报
但是,在上述技术中,存在因齿轮机构中的齿轮彼此的啮合而产生的振动传递到壳体等其他部件,而产生噪音的担忧。
发明内容
本发明以上述为课题的一个例子,其目的在于提供一种减少因齿轮的啮合而产生的振动的传播的车轮模块和移动机构。
本发明的一个方式所涉及的车轮模块具备:齿轮机构,使由马达部产生的旋转减速;轴承部,供上述齿轮机构的旋转轴插入;支承部,支承上述轴承部;以及弹性部件,配置于在上述轴承部的外壁与上述支承部的内壁之间所形成的间隙,抵接于上述轴承部的上述外壁和上述支承部的上述内壁抵接。
根据本发明的一个方式,能够提供一种减少因齿轮的啮合而产生的振动的传播的车轮模块和移动机构。
附图说明
图1是表示具备车轮模块的台车的外观的立体图。
图2是表示车轮模块的外观的立体图。
图3是表示车轮模块的外观的立体图。
图4是将图3的车轮模块的一部分进行分解后的分解图。
图5是车轮模块的沿着轴向的剖视图。
图6是图5的VI-VI剖视图。
图7是表示车轮模块的包括螺栓在内的沿轴向的一部分的剖视图。
图8是放大了图5的行星齿轮附近的图。
图9是从近前侧观察第二固定部件和轴承部的立体图。
图10是图9的分解图。
图11是变形例所涉及的车轮模块的立体图。
图12是放大了变形例所涉及的车轮模块的第二轴承部附近的剖视图。
图13是放大了变形例所涉及的车轮模块的第二轴承部附近的剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图对实施方式所涉及的车轮模块和移动机构进行说明。此外,在以下的说明所参照的各附图中,存在各要素的尺寸关系、比率等与实物不同的情况。另外,在附图的相互之间,也存在包括相互的尺寸关系、比率不同的部分的情况。另外,在各附图中,对发挥相同作用的构成要素标注相同的附图标记。
如图1所示,台车100具有载物台110、把手120以及车轮模块200。图1是表示具备实施方式所涉及的车轮模块200的台车100的外观的立体图。载物台110构成机体。
载物台110是形成为厚板状的部件,在表面载置货物。把手120是用于供使用者在移动台车100时把持的弯曲了的棒状部件,其安转于载物台110的上表面。车轮模块200是借助从未图示的电源供给的驱动电流而旋转的车轮,其安装于载物台110的背面。
车轮模块200被用作台车100的移动机构。例如,车轮模块200在使用者将货物载置于载物台110来输送时的辅助使用中被驱动、或者在台车100具有追随其他的台车100而自动行驶的功能的情况下,根据与其他的台车100之间的距离而被驱动。此外,车轮模块200可以作为前轮而装备于台车100,可以作为中轮来装备,可以作为后轮来装备,也可以作为前轮·中轮·后轮中的任意两个以上的组合来装备。例如,在作为六轮的台车的情况下,转弯性能变高,但并不限定四轮等、所装备的车轮的数量。
另外,车轮模块200例如也能够作为运输·输送用机器人、清扫用机器人等所谓的服务机器人的移动机构使用。
如图2~图5所示,车轮模块200具有连接部件210和车轮部220。图2是表示车轮模块200的外观的立体图。图3是表示车轮模块200的外观的立体图。图4是对图3的车轮模块200的一部分进行分解后的分解图。图5是车轮模块200的沿着轴向的剖视图。此外,在图3和图4中,省略了轮胎10。此外,车轮模块200也可以仅由车轮部220构成。
在本实施方式中,对车轮模块200安装于台车100所具有的载物台110的背面的端部附近,车轮部220配置于支承部件41b的外侧的情况的例子进行说明。因此,在以下的说明中,在车轮模块200的旋转轴的轴向(以下,称为“轴向”)上,将靠近台车100的内侧的一侧称为“进深侧”,将靠近台车100的外侧的一侧称为“近前侧”。另外,将铅垂方向称为“下方”,将与铅垂方向相反的方向称为“上方”。另外,存在将车轮模块200的轮体11的径向的外侧称为“径向外侧”,将径向的内侧称为“径向内侧”的情况。
连接部件210安装于台车100的载物台110的背面,支承车轮部220。连接部件210在从轴向观察时形成为大致L字状。连接部件210具有固定部1、支柱部2、第一保持部3以及第二保持部4。固定部1、支柱部2以及第一保持部3一体地形成。此外,固定部1、支柱部2以及第一保持部3也可以形成为分体。固定部1形成为厚板状,安装于载物台110的背面。支柱部2从固定部1的进深侧的端部向下方延伸。
第一保持部3设置于支柱部2的下端,沿相对于轴向以及支柱部2的延伸方向正交的方向延伸。在第一保持部3的下表面形成有第一夹持部3a和第一供电线保持部3b。
第一夹持部3a形成为朝向上方凹陷的半圆弧状,沿着轴向形成。第一夹持部3a以夹持车轮部220的支承部件41b的方式形成。第一供电线保持部3b形成为朝向上方凹陷的半圆弧状,沿着轴向形成。第一供电线保持部3b形成为保持供电线221,该供电线221向车轮部220供给驱动电流。此外,第一夹持部3a只要能够夹持支承部件41b即可,并不限定于上述形状。另外,第一供电线保持部3b只要能够保持供电线221即可,并不限定于上述形状。
第二保持部4配置在第一保持部3的下方。第二保持部4与第一保持部3同样,沿相对于轴向以及支柱部2的延伸方向正交的方向延伸。在第二保持部4的上表面形成有第二夹持部4a和第二供电线保持部4b。
第二夹持部4a形成为朝向下方凹陷的半圆弧状,沿轴向形成。第二夹持部4a形成为夹持支承部件41b。第二供电线保持部4b形成为朝向下方凹陷的半圆弧状,沿轴向形成。第二供电线保持部4b形成为保持供电线221。此外,第二夹持部4a只要能够夹持支承部件41b即可,并不限定于上述形状。另外,第二供电线保持部4b只要能够保持供电线221即可,并不限定于上述形状。
第二保持部4在由第一夹持部3a和第二夹持部4a夹着支承部件41b状态下,例如通过螺钉80等安装于第一保持部3。由此,支承部件41b被连接部件210夹持,车轮部220安装并固定于载物台110。
此外,连接部件210例如也可以通过三个以上的保持部来夹持支承部件41b而将车轮模块200安装于载物台110。
车轮部220通过借助供电线221从未图示的电源被供给驱动电流,从而车轮部220以旋转轴为中心进行旋转。
车轮部220具有轮胎10、轮体11、驱动部12以及制动部13。
轮胎10是由橡胶等形成的具有弹性的圆筒状的部件。这里,例如,轮胎10的直径为100~300mm。轮体11形成为圆筒状,在外周侧安装有轮胎10。
驱动部12配置于轮体11的内侧,具体而言配置于比轮体11靠径向内侧,借助经由供电线221供给的电流而被驱动,使轮体11以旋转轴为中心旋转。驱动部12具有定子15、转子16、旋转轴17、行星齿轮机构18以及壳体19。
定子15与转子16构成内转子型的马达,借助驱动电流,转子16以旋转轴为中心旋转。通过转子16的旋转而产生的旋转力经由旋转轴17和行星齿轮机构18传递到轮体11。由此,轮胎10与轮体11一同旋转。
定子15借助驱动电流,使转子16以旋转轴为中心旋转。具体而言,定子15具有在形成为中空的圆筒状的定子基部的内周面沿周向排列地配置有多个凸极的结构,在各凸极卷绕有线圈。
转子16配置于比定子15靠径向内侧,相对于定子15以旋转轴为中心旋转,由此使轮体11旋转。具体而言,转子16具有沿着形成为圆柱状的基部的外周面沿周向排列地配置有多个磁铁的结构,各磁铁以与定子15的各线圈对置的方式配置。由此,转子16借助驱动电流流过定子15的线圈时所产生在线圈的电磁力,以旋转轴为中心旋转。
旋转轴17以使轴心与旋转轴一致的方式配置,在贯通转子16的中心的状态下,固定于转子16。这里,旋转轴17经由配置于比转子16靠进深侧的轴承60、和配置于比转子16靠近前侧的轴承61,被壳体19的第二固定部件42支承为旋转自如。由此,旋转轴17与转子16的旋转对应地,以旋转轴为中心旋转。
如图6所示,行星齿轮机构18具有太阳齿轮18a、三个行星齿轮18b、以及以包围三个行星齿轮18b的方式配置的内齿轮18c。图6是图5的VI-VI剖视图。
行星齿轮18b与旋转轴18d结合而成为一体。另外,行星齿轮18b与太阳齿轮18a啮合,与旋转轴18d一起,以旋转轴18d为中心旋转。另外,内齿轮18c与三个行星齿轮18b啮合。回到图5,太阳齿轮18a形成于旋转轴17的近前侧的端部。行星齿轮18b的一个端部经由第一轴承部20a的端部被壳体19的第二固定部件42支承为旋转自如。另外,行星齿轮机构18的另一个端部经由第二轴承部20b的端部被壳体19的第三固定部件43支承为旋转自如。此外,关于行星齿轮18b的旋转轴18d和旋转轴18d的支承机构的详细情况,在后叙述。轴承部20a、20b是烧结含油轴承。
内齿轮18c通过螺钉(未图示)等固定于壳体19的第一旋转部件31。
由此,若旋转轴17与转子16的旋转对应地旋转,则与形成于旋转轴17的太阳齿轮18a啮合的三个行星齿轮18b分别旋转。而且,内齿轮18c通过螺钉等固定于第一旋转部件31,由此因三个行星齿轮18b旋转,从而与各行星齿轮18b啮合的内齿轮18c旋转。而且,轮体11以及轮胎10随着内齿轮18c的旋转一同进行旋转。其结果是,通过转子16的旋转而产生的旋转输出与减速比成反比,降低旋转速度,并将与减速比成比例而增加的转矩传递到轮体11以及轮胎10。
壳体19具有旋转部件30和固定部件40。壳体19配置于轮体11的内侧,收容制动部13、定子15、转子16、旋转轴17以及行星齿轮机构18。
旋转部件30具有第一旋转部件31和第二旋转部件32。第一旋转部件31形成为在近前侧具有底部31a、在进深侧具有开口的有底圆筒状。第一旋转部件31通过螺钉81等,安装于轮体11。第一旋转部件31经由轴承62被第三固定部件43支承为旋转自如。
在第一旋转部件31的底部31a形成有朝向进深侧突出的凸部31b。凸部31b形成为与旋转轴17相对。凸部31b插入到形成于第三固定部件43的孔43c。在凸部31b形成有用于向行星齿轮机构18供给润滑油·润滑脂的供给孔31c。在供给孔31c设置有润滑脂嘴33。供给孔31c和润滑脂嘴33构成供给部。
另外,如图7所示,在第一旋转部件31的底部31a,在比供给孔31c靠径向外侧,形成有排出孔31d。在排出孔31d设置有开闭排出孔31d的螺栓34。螺栓34可拆装于排出孔31d。图7是表示车轮模块200的包括螺栓34在内的沿轴向的一部分的剖视图。排出孔31d和螺栓34构成排出部。另外,螺栓34密封排出孔31d。
除了将劣化的润滑油·润滑脂排出的情况、和从润滑脂嘴33供给润滑油·润滑脂的情况之外,螺栓34安装于排出孔31d,封闭排出孔31d。在使用润滑脂嘴33向行星齿轮机构18供给润滑油·润滑脂的情况下,在将螺栓34从排出孔31d拆下的状态下,从润滑脂嘴33供给润滑油·润滑脂。由此,将存在于后述的第二收容部45的空气、以及劣化的润滑油·润滑脂从排出孔31d排出,并且将润滑油·润滑脂供给到行星齿轮机构18。
回到图5,第二旋转部件32形成为圆筒状。第二旋转部件32沿轴向与第一旋转部件31邻接配置,配置于比第一旋转部件31靠进深侧。第二旋转部件32通过螺钉82等,安装于第一旋转部件31。第二旋转部件32经由轴承63被第一固定部件41支承为旋转自如。
固定部件40配置于比旋转部件30靠径向内侧。固定部件40具有第一固定部件41、第二固定部件42以及第三固定部件43。
第一固定部件41、第二固定部件42以及第三固定部件43沿着轴向从进深侧到近前侧按照第一固定部件41、第二固定部件42以及第三固定部件43的顺序配置。固定部件40通过第一固定部件41和第二固定部件42形成收容驱动部12的第一收容部44。另外,固定部件40通过第二旋转部件32的一部分、第二固定部件42以及第三固定部件43形成收容行星齿轮机构18的第二收容部45。即,第二固定部件42划分出第一收容部44和第二收容部45。第二固定部件42构成第一壁部。第三固定部件43构成第二壁部。
第一固定部件41形成为在进深侧具有底部41a、在近前侧具有开口的有底圆筒状。在第一固定部件41的底部41a形成有沿轴向延伸的支承部件41b。支承部件41b从底部41a朝向进深侧延伸。此外,支承部件41b也可以与第一固定部件41分体设置。第一固定部件41构成固定侧部件。
支承部件41b形成为圆筒状。在进深侧的支承部件41b的端部安装有盖41c。盖41c形成为在进深侧具有底部,且在近前侧具有开口的有底圆筒状。通过在支承部件41b安装盖41c,从而在支承部件41b的进深侧形成有收容制动部13的第三收容部46。
另外,在支承部件41b形成有壁厚部41d。壁厚部41d形成于比第三收容部46靠第一固定部件41的底部41a侧即近前侧,形成为比形成第三收容部46的部位壁厚。壁厚部41d形成于被上述连接部件210夹持的部位。此外,支承部件41b只要在被连接部件210夹持的部位的至少一部分形成壁厚部41d即可。支承部件41b具有壁厚部41d,因此能够提高强度。
在壁厚部41d形成有供旋转轴17插入的孔41e。壁厚部41d经由轴承60将旋转轴17支承为旋转自如。
第二固定部件42形成为大致圆形。第二固定部件42沿轴向与第一固定部件41邻接配置,配置于比第一固定部件41靠近前侧。第二固定部件42通过螺钉83等安装于第一固定部件41。
在第二固定部件42形成有供旋转轴17插入的孔42a。在孔42a的周围形成有沿轴向朝向进深侧突出的圆筒状的轴承支承部42b。在轴承支承部42b的内周壁与旋转轴17的外周壁之间配置有轴承61。
在第二固定部件42的近前侧的面,即与行星齿轮18b相对的面,形成有沿轴向朝向进深侧凹陷的第一支承部42c。第一支承部42c形成为底部42g被封闭的有底状。在第一支承部42c隔着第一轴承部20a插入有与行星齿轮18b一体的旋转轴18d。第一支承部42c经由第一轴承部20a支承行星齿轮18b的旋转轴18d。第一支承部42c与行星齿轮18b一致地形成为三个部位。此外,在本实施方式中,行星齿轮18b形成为三个部位,但车轮模块200只要具备一个以上的行星齿轮即可。第二固定部件42将行星齿轮18b支承为旋转自如。此外,关于第一支承部42c的详细情况,如后所述。
第三固定部件43具有基板43a和连结部43b。第三固定部件43与第二固定部件42相对地配置。具体而言,第三固定部件43配置为基板43a隔着行星齿轮机构18的行星齿轮18b与第二固定部件42相对。
在基板43a形成有供第一旋转部件31的凸部31b插入的孔43c。在孔43c的周围形成有沿轴向朝向近前侧突出的圆筒状的轴承支承部43d。在轴承支承部43d的外周壁与第一旋转部件31的底部31a的内周壁之间配置有轴承62。
另外,在基板43a,在进深侧的面,即与行星齿轮18b相对的面,形成有沿轴向朝向近前侧凹陷的第二支承部43e。第二支承部43e形成为有底状。在第二支承部43e经由第二轴承部20b插入有行星齿轮18b的旋转轴18d。第二支承部43e与行星齿轮18b一致地形成为三个部位。在第二支承部43e的底部43f形成有沿轴向贯通的孔43g。此外,关于第二支承部43e的详细情况,如后所述。
连结部43b在相邻的行星齿轮18b之间从基板43a朝向进深侧突出。连结部43b通过螺钉84(参照图7)等安装于第二固定部件42。此外,连结部43b配置于比行星齿轮机构18的内齿轮18c靠径向内侧,不与内齿轮18c接触。第三固定部件43将行星齿轮18b支承为旋转自如。
制动部13收容于第三收容部46,产生用于使旋转轴17减速的制动力。
这里,关于行星齿轮机构18的行星齿轮18b的支承构造、第二固定部件42的第一支承部42c及第三固定部件43的第二支承部43e,参照图8详细地进行说明。图8是放大了图5中的行星齿轮附近的图。
如上所述,行星齿轮18b的一个端部经由第一轴承部20a被第二固定部件42支承为旋转自如,另一个端部经由第二轴承部20b被第三固定部件43支承为旋转自如。行星齿轮18b的旋转轴18d沿轴向形成有空洞部18e。即,行星齿轮18b的旋转轴18d形成为中空状。空洞部18e构成中空部。
在行星齿轮18b的端面具备垫圈52、53,行星齿轮18b经由垫圈52、53与第一轴承部20a以及第二轴承部20b的端面保持接触,在旋转轴18d与第二固定部件42及第三固定部件43之间空出间隙。通过这样的结构,行星齿轮18b被支承为旋转自如。
第一轴承部20a形成为圆筒状,具有从近前侧,即行星齿轮18b侧的端部朝向第一轴承部20a的径向外侧突出的旋转防止部20c。如图9、图10所示,旋转防止部20c形成为椭圆状。即,旋转防止部20c具有两个直线状的外壁20c1、和连接两个外壁20c1之间的圆弧状的外壁20c2。图9是从近前侧观察第二固定部件42和第一轴承部20a的立体图。图10是图9的分解图。
第二固定部件42的第一支承部42c形成为朝向进深侧阶段性地凹陷。由此,在第二固定部件42,从进深侧起依次形成有第一凹部42d、第二凹部42e以及第三凹部42f。即,第一支承部42c由第一凹部42d、第二凹部42e以及第三凹部42f形成。与轴向垂直的截面中的第一凹部42d的形状为圆形。
与轴向垂直的截面中的第二凹部42e的形状为圆形。形成第二凹部42e的第一支承部42c的内周壁42e1的直径比形成第一凹部42d的第一支承部42c的内周壁42d1的直径大。第一支承部42c在第二凹部42e收容O型环50。第二凹部42e构成凹部。
与轴向垂直的截面中的第三凹部42f的形状为椭圆状。即,第三凹部42f由相对的两个直线状的内壁42f1、和连接两个内壁42f1之间的两个圆弧状的内壁42f2形成。此外,圆弧状的内壁42f2的直径比形成第二凹部42e的内周壁42e1的直径大。另外,两个直线状的内壁42f1之间的距离比形成第二凹部42e的内周壁42e1的直径大。
回到图8,第二轴承部20b是与第一轴承部20a同样的结构,省略详细的说明。第二轴承部20b形成为圆筒状,具有旋转防止部20d。
形成于第三固定部件43的基板43a的第二支承部43e形成为朝向近前侧阶段性地凹陷。由此,在第三固定部件43,从近前侧起依次形成有第一凹部43h、第二凹部43i以及第三凹部43j。即,第二支承部43e由第一凹部43h、第二凹部43i以及第三凹部43j形成。关于各凹部43h~43j的形状,是与第二固定部件42的各凹部42d~42f相同的形状,省略详细的说明。第二支承部43e在第二凹部43i收容O型环51。第二凹部43i构成凹部。
在第三固定部件43的第二支承部43e的底部43f所形成的孔43g形成为与行星齿轮18b的旋转轴18d的空洞部18e相对。孔43g与空洞部18e连通。孔43g的直径比空洞部18e的直径小。孔43g的近前侧的开口被轴承62封闭。轴承62构成旋转轴承部。
O型环50、51是弹性部件。O型环50配置于在形成第一支承部42c的第二凹部42e的内周壁42e1与第一轴承部20a的外周壁20a1之间所形成的间隙,抵接于内周壁42e1和外周壁20a1。
由此,在形成第一支承部42c的第一凹部42d的内周壁42d1与第一轴承部20a的外周壁20a1之间形成间隙。另外,在形成第一支承部42c的第三凹部42f的内壁42f1(参照图9)、42f2与第一轴承部20a的旋转防止部20c的外壁20c1(参照图9)、20c2之间形成间隙。
即,O型环50在第一支承部42c与第一轴承部20a之间产生间隙的状态下,抵接于内周壁42e1和外周壁20a1。
O型环51配置于在形成第二支承部43e的第二凹部43i的内周壁43i1与第二轴承部20b的外周壁20b1之间所形成的间隙,抵接于内周壁43i1和外周壁20b1。
由此,在形成第二支承部43e的第一凹部43h的内周壁43h1与第二轴承部20b的外周壁20b1之间形成间隙。另外,在形成第二支承部43e的第三凹部43j的内壁43j1与第二轴承部20b的旋转防止部20d的外壁20d1之间形成间隙。
即,O型环51在第二支承部43e与第二轴承部20b之间产生间隙的状态下,抵接于内周壁43i1和外壁20d1。
在车轮模块200中,通过O型环50、51弹性变形,由此行星齿轮18b能够沿径向位移。因此,车轮模块200能够通过O型环50、51吸收因行星齿轮18b与太阳齿轮18a和内齿轮18c啮合而产生的振动。另外,在组装行星齿轮机构18时,能够一边使O型环50、51变形一边组装行星齿轮机构18,因此也可以不用提高组装时的固定部件42与固定部件43之间的孔位置精度。
接下来,对行星齿轮机构18的行星齿轮18b的组装步骤进行说明。
在组装行星齿轮18b时,首先,将O型环50安装于第一轴承部20a的外周壁20a1,将安装有O型环50的第一轴承部20a插入到第二固定部件42的第一支承部42c。由此,O型环50收容于第二凹部42e。
接着,将O型环51安装于第二轴承部20b的外周壁20b1,将安装有O型环51的第二轴承部20b插入到第二支承部43e。由此,O型环51收容于第二凹部43i。
接着,将旋转轴18d压入行星齿轮18b。由此,行星齿轮18b和旋转轴18d成为一体。然后,将旋转轴18d插入到第一轴承部20a,该第一轴承部20a插入于第二固定部件42的第一支承部42c。此时,第一凹部42d内的空气、和润滑油·润滑脂等残留物经过旋转轴18d的空洞部18e从第一凹部42d排出。因此,能够抑制在第一凹部42d内空气、和润滑油·润滑脂等残留物被压缩,能够排除因第一凹部42d内的空气和润滑油·润滑脂等残留物被压缩而引起的旋转轴18d的插入阻力,从而能够进行行星齿轮18b的组装。
接着,将第二轴承部20b插入到旋转轴18d,将行星齿轮18b安装于第三固定部件43。此时,第一凹部43h内的空气、和润滑油·润滑脂等残留物从形成于第二支承部43e的底部43f的孔43g排出。因此,能够抑制在第一凹部43h内空气、和润滑油·润滑脂等残留物被压缩,能够排除因第一凹部43h内的空气、和润滑油·润滑脂等残留物被压缩而引起的旋转轴18d的插入阻力,从而能够进行行星齿轮18b的组装。
在不采用本实施方式的车轮模块中,例如,收容驱动部的外壳和内齿轮等通过螺栓而固定,使用设置于外壳的安装孔安装于设备。
但是,在不采用本实施方式的车轮模块中,必须根据安装车轮模块的设备来变更外壳,关于车轮模块的通用性,仍存在改善的余地。
与此相对地,车轮模块200通过连接部件210夹持从第一固定部件41延伸的支承部件41b,固定于载物台110。由此,例如在载物台110的尺寸、向载物台110的安装方法不同的情况下,不必变更车轮模块200的车轮部220,通过变更连接部件210就能够将车轮模块200安装于载物台110,从而能够使车轮模块200的通用性提高。
车轮模块200将制动部13收容于被连接部件210夹持的支承部件41b。由此,能够使车轮模块200小型化。另外,通过利用连接部件210夹持收容有制动部13的支承部件41b,能够将车轮模块200安装于载物台110,由此能够使组装性提高。
车轮模块200在被连接部件210夹持的部位具有壁厚部41d。由此,能够提高被连接部件210夹持的支承部件41b的强度,从而能够抑制支承部件41b的变形。因此,能够将车轮模块200固定于载物台110。
车轮模块200通过第一保持部3和第二保持部4夹持支承部件41b。由此,能够容易地将车轮模块200安装于载物台110,从而能够使组装性提高。
车轮模块200通过连接部件210保持用于向驱动部12供给电力的供电线221。由此,能够抑制供电线221与轮胎10、轮体11接触。
车轮模块200通过第二固定部件42划分出收容驱动部12的第一收容部44和收容行星齿轮机构18的第二收容部45。另外,在行星齿轮18b的旋转轴18d沿轴向形成有空洞部18e。另外,在第二固定部件42形成有有底状的第一支承部42c,该第一支承部42c支承行星齿轮18b的旋转轴18d,且底部42g被封闭。另外,在与第一固定部件41相对的形成第二收容部45的第三固定部件43,形成有与空洞部18e连通的孔43g。
由此,能够抑制润滑油·润滑脂从第二收容部45流出到第一收容部44,能够延迟行星齿轮机构18中的润滑油断油的产生。因此,能够将行星齿轮机构18中的动力的初始传递效率维持得更长时间。另外,能够抑制在行星齿轮机构18中产生噪音。
此外,在不具有空洞部18e和孔43g的车轮模块中,存在于第二固定部件与行星齿轮之间,具体而言,存在于第二固定部件的第一凹部内的空气成为阻力,从而存在车轮模块的组装变得困难的担忧。
与此相对地,车轮模块200通过具有空洞部18e和孔43g,从而在组装行星齿轮18b时,能够抑制在第二固定部件42的第一凹部42d内空气、和润滑油·润滑脂等残留物被压缩,能够容易地将旋转轴18d插入到第一支承部42c。另外,能够抑制在第三固定部件43的第一凹部43h内空气、和润滑油·润滑脂等残留物被压缩,能够容易地将旋转轴18d安装于第二支承部43e。因此,能够使车轮模块200的组装性提高。
孔43g形成于第二支承部43e的底部43f。由此,在组装行星齿轮18b时,能够将空气、和润滑油·润滑脂等残留物从与旋转轴18d相对的底部43f的孔43g排出。因此,能够抑制在第三固定部件43的第一凹部43h内空气、和润滑油·润滑脂等残留物被压缩,能够容易地将旋转轴18d安装于第二支承部43e。因此,能够使车轮模块200的组装性提高。
车轮模块200利用轴承62封闭孔43g。由此,能够抑制润滑油·润滑脂经由孔43g从第二收容部45流出。由此,能够抑制行星齿轮机构18的断油,从而使行星齿轮机构18中的动力的传递效率提高。另外,能够抑制在行星齿轮机构18中产生噪音。
车轮模块200经由作为烧结含油轴承的轴承部20a、20b,通过第二固定部件42和第三固定部件43将行星齿轮18b的旋转轴18d支承为旋转自如。由此,能够减少部件件数,减小行星齿轮机构18。即,能够使车轮模块200小型化。
在第一固定部件41形成有从外部向第二收容部45供给润滑油·润滑脂的供给孔31c、和在向第二收容部45供给润滑油·润滑脂的情况下,将存在于第二收容部45内的空气和劣化的润滑油·润滑脂排出到外部的排出孔31d。由此,能够容易地将存在于第二收容部45的空气排出到外部,能够容易地进行润滑油·润滑脂向第二收容部45的供给。
车轮模块200具有能够开闭排出孔31d的螺栓34。由此,能够容易地进行排出孔31d的开闭。
供给孔31c和排出孔31d形成于第一旋转部件31的底部31a。即,供给孔31c和排出孔31d形成于同一面。因此,能够从近前侧,通过螺栓34进行排出孔31d的开闭、和润滑油·润滑脂的供给,从而能够容易地进行供给润滑油·润滑脂时的作业。
车轮模块200经由轴承部20a、20b将行星齿轮18b的旋转轴18d支承为旋转自如,例如在第一轴承部20a的外周壁20a1与形成第二固定部件42的第二凹部42e的内周壁42e1之间所形成的间隙,设置作为弹性部件的O型环50。而且,O型环50抵接于第一轴承部20a的外周壁20a1和第二固定部件42的内周壁42e1。
由此,通过O型环50吸收因行星齿轮18b与太阳齿轮18a及内齿轮18c的啮合而产生的振动,从而能够抑制振动传播到壳体19等其他的部件。因此,能够降低噪音。另外,能够通过O型环50吸收行星齿轮机构18的尺寸误差,从而能够容易地组装行星齿轮机构18。另外,能够通过O型环50吸收行星齿轮机构18的尺寸误差,能够增大构成行星齿轮机构18的各部件的尺寸精度的容许值,从而能够容易地进行各部件的制造,即行星齿轮机构18的制造。另外,通过使用O型环50、51,能够使通用性提高。
车轮模块200将O型环50、51收容于第二凹部42e、43i。由此,能够使行星齿轮机构18的组装性提高。
车轮模块200例如在第一轴承部20a具有防止相对于第二固定部件42的旋转的旋转防止部20c。由此,能够防止第一轴承部20a相对于第二固定部件42旋转。
如图11所示,变形例所涉及的车轮模块200也可以将支承部件41b插入到具有切口211的圆弧状的夹持孔212,并利用螺钉213等进行紧固作为夹持支承部件41b的连接部件210,来夹持支承部件41b。图11是变形例所涉及的车轮模块200的立体图。由螺钉213等紧固的部位优选多个部位,例如两个部位,其中的至少一个是形成有壁厚部41d(参照图5)的部位。此外,由螺钉213等紧固的部位也可以是一个部位。由此,能够通过简单的连接部件210的结构,夹持支承部件41b,将车轮模块200固定于载物台110(参照图1)。
如图12所示,变形例所涉及的车轮模块200例如也可以在第二轴承部20b的外周壁20b1形成凹部20e,并将O型环51收容于凹部20e。图12是放大了变形例所涉及的车轮模块200的第二轴承部20b附近的剖视图。凹部20e遍及第二轴承部20b的外周壁20b1的整周地形成。此外,收容O型环51的凹部20e例如也可以形成于第三固定部件43,另外,也可以形成于第二轴承部20b以及第三固定部件43。此外,凹部20e也可以形成于第一轴承部20a。
另外,变形例所涉及的车轮模块200例如也可以把用与轴向垂直的面切断支承部件41b而成的支承部件41b的截面形状设为大致D形状,并把第一夹持部3a以及第二夹持部4a的形状与支承部件41b一致地设为大致D形状。由此,能够使车轮部220相对于连接部件210的安装位置与规定位置一致,从而能够使组装性提高。
另外,变形例所涉及的车轮模块200例如也可以通过螺钉从支承部件41b的外周侧,例如侧方固定制动部13等部件。即使在这样的情况下,变形例所涉及的车轮模块200也能够通过利用第一保持部3和第二保持部4从上下方向夹住支承部件41b,从而既避免支承部件41b与螺钉接触又夹持支承部件41b。
另外,在上述实施方式中,作为齿轮机构,列举了行星齿轮机构,但并不局限于行星齿轮机构,只要是在齿轮啮合的同时传递旋转力的齿轮机构,就能够获得同样的效果。特别是,在使用行星齿轮机构的情况下,由于相对于一个齿轮啮合的齿轮的数量多,所以容易获得进一步减少振动的传播的效果。
另外,在上述实施方式中,使用O型环50、51作为弹性部件,但也可以使用弹性模量比金属小的树脂、橡胶等作为弹性部件。此外,弹性部件也可以具有密封功能。在使用O型环50、51作为弹性部件的情况下,作为齿轮机构的密封部件,润滑油·润滑脂的密封性、防止水等从外部流入成为可能。
如图13所示,变形例所涉及的车轮模块200也可以是在第一轴承部20a与第二固定部件42之间、以及第二轴承部20b与第三固定部件43之间,不具备上述实施方式的O型环50、51(参照图8)的结构。图13是放大了变形例所涉及的车轮模块200的第二轴承部20b附近的剖视图。
另外,本发明并不限定于上述实施方式。将上述的各构成要素适当地组合而构成的结构也包括在本发明中。另外,进一步的效果、变形例也能够由本领域技术人员容易地导出。因此,本发明的更广泛的方式并不限定于上述实施方式,能够进行各种变更。
附图标记说明
3…第一保持部;4…第二保持部;10…轮胎;11…轮体;12…驱动部;13…制动部;18…行星齿轮机构;18b…行星齿轮;18d…旋转轴;18e…空洞部;19…壳体;20a…第一轴承部;20b…第二轴承部;20c…旋转防止部;30…旋转部件;31c…供给孔;31d…排出孔;33…润滑脂嘴;34…螺栓;40…固定部件;41b…支承部件;41d…壁厚部;42…第二固定部件;42c…第一支承部;42e…第二凹部;43…第三固定部件;43e…第二支承部;43f…底部;43g…孔;43i…第二凹部;44…第一收容部;45…第二收容部;50…O型环;51…O型环;62…轴承;100…台车;110…载物台;200…车轮模块;210…连接部件;220…车轮部。
Claims (17)
1.一种车轮模块,其中,具备:
齿轮机构,使由马达部产生的旋转减速;
轴承部,供所述齿轮机构的旋转轴插入;
支承部,支承所述轴承部;
弹性部件,配置于在所述轴承部的外壁与所述支承部的内壁之间所形成的间隙,抵接于所述轴承部的所述外壁和所述支承部的所述内壁;
第一壁部,划分出收容有所述马达部的第一收容部和收容有所述齿轮机构的第二收容部;
第二壁部,与所述第一壁部相对地设置,形成所述第二收容部;
旋转部件,设置于比所述第二壁部靠车轮模块的径向的外侧;以及
旋转轴承部,将所述旋转部件支承为能够旋转,
所述齿轮机构是行星齿轮机构,
所述齿轮机构的齿轮的旋转轴具备沿着所述旋转轴的轴向形成的中空部,
所述第一壁部具备支承所述旋转轴且底部被封闭的有底状的第一支承部,
所述第二壁部具备与所述中空部连通的孔,
所述旋转部件与所述行星齿轮机构的内齿轮一同旋转,
所述旋转轴承部封闭所述孔。
2.根据权利要求1所述的车轮模块,其中,
所述支承部以及所述轴承部之中的至少一方包含供所述弹性部件配置的凹部。
3.根据权利要求1所述的车轮模块,其中,
所述轴承部具备防止相对于所述支承部的旋转的旋转防止部。
4.根据权利要求1所述的车轮模块,其中,
所述弹性部件为O型环。
5.根据权利要求1所述的车轮模块,其中,
所述齿轮机构是行星齿轮机构。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的车轮模块,其中,
所述第二壁部具备支承所述旋转轴且形成有所述孔的有底状的第二支承部。
7.根据权利要求6所述的车轮模块,其中,
所述旋转轴经由烧结含油轴承被所述第一支承部以及所述第二支承部支承。
8.根据权利要求1~5中任一项所述的车轮模块,其中,
所述旋转部件具备:
供给部,从外部向所述第二收容部供给油;和
排出部,在所述油被供给到所述第二收容部的情况下,将存在于所述第二收容部内的空气排出到外部。
9.根据权利要求8所述的车轮模块,其中,
所述车轮模块具备开闭所述排出部的开闭部。
10.根据权利要求8所述的车轮模块,其中,
所述旋转部件在同一面具备所述供给部以及所述排出部。
11.根据权利要求1~5中任一项所述的车轮模块,其中,具备:
轮体,供轮胎安装;
驱动部,设置于所述轮体内,使所述轮体旋转;以及
支承部件,从所述驱动部的固定侧部件延伸,被夹持而固定于机体。
12.根据权利要求11所述的车轮模块,其中,
所述支承部件收容制动部,所述制动部使制动力产生。
13.根据权利要求12所述的车轮模块,其中,
所述支承部件在被夹持的部位包含比收容所述制动部的部位壁厚的壁厚部。
14.根据权利要求11所述的车轮模块,其中,
所述车轮模块具备连接部件,所述连接部件夹持所述支承部件,将所述支承部件固定于所述机体。
15.根据权利要求14所述的车轮模块,其中,
所述连接部件通过多个部件来夹持所述支承部件。
16.根据权利要求14所述的车轮模块,其中,
所述连接部件具备保持供电线的供电线保持部,所述供电线向所述驱动部供给电力。
17.一种移动机构,其中,
所述移动机构具备权利要求1~5中任一项所记载的车轮模块。
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