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Hintergrund der Erfindung
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Bereich der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Gelenkantriebsvorrichtung
für einen Roboter.
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Beschreibung des Stands der Technik
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Die
internationale Veröffentlichung Nr.
WO2007/032400A1 hat
eine Vorrichtung vorgeschlagen, um Gelenkbauteile eines Roboters
anzutreiben. Wie in
6 gezeigt, ist die Gelenkantriebsvorrichtung
10 an
einer Basis
12 befestigt, die einen Teil eines Roboters
(nicht gezeigt) bildet und ein bewegliches Bauteil
14 trägt
und antreibt, das einen anderen Teil des Roboters bildet, um sich
frei zu drehen.
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Die
Gelenkantriebsvorrichtung 10 ist mit einer Untersetzungsvorrichtung 18 ausgestattet,
um die Rotation bzw. Drehung eines Motors 16 zu untersetzen.
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Ein
Antriebsleistung des Motors 16 wird der Reihe nach mittels
eines auf einer Motorwelle 20 angebrachten Eingangszahnrads
(nicht gezeigt), eines aussen verzahnten Zahnrads bzw. Aussenzahnrads 22,
einer Welle mit einem exzentrischen Körper bzw. einer Exzenterwelle 24 (dargestellt),
und einem Zahnrad 25 der Exzenterwelle (dargestellt), das
auf der Exzenterwelle 24 angebracht ist, übertragen,
und erreicht ein mittleres Zahnrad 23. Das mittlere Zahnrad
kämmt mit den Zahnrädern 25 (nicht dargestellt) der
Exzenterwelle, die jeweils auf zwei anderen Exzenterwellen 24 (nicht
dargestellt) angebracht sind, und dreht bzw. rotiert damit drei
Exzenterwellen 24 (von denen nur die eine obige Welle dargestellt
ist).
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Die
Exzenter 26A, 26B sind einteilig auf der Exzenterwelle 24 ausgeformt.
Die Exzenter 26A, 26B drehen sich exzentrisch,
dann drehen sich die Aussenzahnräder 28A, 28B exzentrisch,
während sie von innen mit einem innenverzahnten Zahnrad 30 kämmen.
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Die
Gelenkantriebsvorrichtung 10 ist derart ausgestaltet, dass
ein Rotationsanteil einer exzentrischen Rotation dieser aussen verzahnten Zahnräder 28A, 28B durch
den ersten und den zweiten Träger 32A, 32B (Abtriebsbauteile)
abgegeben und mittels eines Schraubenbolzens 34 an das
bewegliche Bauteil 14 übertragen wird.
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Ein
Durchgangsloch 36 ist axial in einer Mitte der Gelenkantriebsvorrichtung 10 ausgeformt.
Ein Steuerkabel (Kabelbaum) 40 zur Steuerung der Stellung
des Roboters tritt durch das Durchgangsloch 36 hindurch.
Eine Dichtvorrichtung, die aus einem hohlen Zylinder 41 und
O-Ringen 43, 45 besteht, ist vorgesehen, um die
Untersetzungsvorrichtung 18 innen und aussen abzudichten.
Eine Öldichtung 44A ist zwischen dem ersten Träger 32A und
einem Gehäuse 31 zur inneren und äußeren
Abdichtung der Untersetzungsvorrichtung 18 angebracht,
und eine Öldichtung 44B, die dem selben Zweck
dient, ist zwischen dem zweiten Träger 32B und
dem Gehäuse 31 angebracht.
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In
der Gelenkantriebsvorrichtung 10 des Roboters sind die Öldichtungen 44A, 44B zur
Abdichtung des Inneren und Äusseren der Untersetzungsvorrichtung
jeweils zwischen dem ersten Träger 32A und dem
Gehäuse 31 sowie dem zweiten Träger 32B und
dem Gehäuse 31 angebracht. Der Grund dafür ist,
dass in einem Fall, in dem der erste Träger 32A und
der zweite Träger 32B, die Abtriebsbauteile sind, auf
der axialen Seite des aussenverzahnten Zahnrads angebracht sind,
und wobei die Öldichtungen 44A, 44B jeweils
zwischen dem ersten oder zweiten Träger 32A oder 32B und
dem ersten Bauteil des Roboters angebracht sind, es der natürlichste
und einfachste Weg ist, die Öldichtungen 44A, 44B am äussersten
Umfangsteil der ersten und zweiten Träger 32A, 32B anzubringen.
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Im
obigen Zustand können die Öldichtungen 44A, 44B einen
besonders großen Umfang aufweisen, was zu einem größeren
Dichtungsbereich führt, was auf diese Weise die Stabilität
der Dichtung gegen Leckage auf einfache Weise verringert. Weiterhin
ergibt sich am äusseren Umfangsteil, an dem der der Durchmesser
groß ist, eine hohe Geschwindigkeit, obwohl die Abtriebsbauteile
(der erste und der zweite Träger 32A und 32B)
im Wesentlichen eine geringe Umfangsgeschwindigkeit aufweisen, was
auf diese Weise Abnutzung aufgrund von Gleitbewegungen hervorruft.
Somit stellt sich das Problem, dass die Lebensdauer der Öldichtungen 44A, 44B verkürzt
wird, was es somit schwierig macht, stabile Dichtungseigenschaften über
ein lange Zeit aufrecht zu erhalten.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Um
das oben beschriebene herkömmliche Problem zu lösen,
wurde die vorliegende Erfindung gemacht, deren Ziel es ist, eine
Gelenkantriebsvorrichtung für einen Roboter bereitzustellen,
die in der Lage ist, vorteilhafte Dichtungseigenschaften bei der inneren
und äusseren Abdichtung der Gelenkantriebsvorrichtung für
einen Roboter über eine lange Zeit aufrecht zu erhalten.
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Die
vorliegende Erfindung, welche eine Gelenkantriebsvorrichtung für
einen Roboter ist, umfasst eine oszillierende innen ineinander greifende Untersetzungsvorrichtung,
ein mittiges Wellenbauteil, ein Ringbauteil, und eine zwischen dem
Ringbauteil und dem Wellenbauteil angebrachte Öldichtung.
Eine oszillierende innen ineinander greifende Untersetzungsvorrichtung
ist an einem ersten Bauteil befestigt und dreht ein zweites Bauteil
bezüglich des ersten Bauteils. Das erste Bauteil bildet
einen Teil eines festen Blocks eines Roboters. Das zweite Bauteil bildet
einen Teil eines beweglichen Blocks eines Roboters. Die oszillierende
innen ineinander greifende Untersetzungsvorrichtung umfasst ein
aussen verzahntes Zahnrad, ein innen verzahntes Zahnrad, das mit
dem aussen verzahnten Zahnrad kämmt, und ein Abtriebsbauteil,
das in axialer Richtung auf Seiten des aussen verzahnten Zahnrades
angebracht ist, um eine relative Rotation des innen verzahnten Zahnrades
mittels des aussen verzahnten Zahnrades abzugeben. Das Abtriebsbauteil
ist mit dem zweiten Bauteil verbunden.
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Das
mittige Wellenbauteil ist einteilig mit dem Abtriebsbauteil ausgebildet.
Das mittige Wellenbauteil ist eine hohle Welle mit einem hohlen
Teil bzw. Abschnitt, der durch die Mitte der oszillierenden innen
miteinander in Eingriff tretenden Untersetzungsvorrichtung hindurchtritt.
Das mittige Wellenbauteil weist einen Wellenabschnitt auf, der sich
axial über das Abtriebsbauteil hinaus bis zu der dem aussen verzahnten
Zahnrad gegenüberliegenden Seite erstreckt.
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Der
Ringabschnitt ist einteilig mit dem ersten Bauteil ausgebildet und
erstreckt sich nach innen auf die dem aussen verzahnten Zahnrad
gegenüberliegende Seite in der axialen Richtung des Abtriebsbauteils.
Der Ringabschnitt liegt dem Wellenabschnitt des mittigen Wellenbauteils
gegenüber.
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Die Öldichtung
ist zwischen dem Ringabschnitt und dem mittigen Wellenbauteil zu
dem Ringabschnitt gerichtet angebracht. Das mittige Wellenbauteil
rotiert bezüglich des Ringabschnitts. Im Ergebnis hat die
vorliegende Erfindung das obige Problem gelöst.
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In
der vorliegenden Beschreibung wird die Bezeichnung „einteilig"
mit der Bedeutung verwendet, dass zwei Bauteile (Bestandteile) konsequent verbunden
und derart angeordnet sind, dass sie sich auf eine einteilige Art
bewegen. Mit anderen Worten, es ist auch eine Anordnung akzeptabel,
in der ein weiteres Bauteil aus einem anderen herausragt oder sich
aus einem Bauteil selbst heraus erstreckt, zwei Bauteile mit Befestigungsmitteln
aneinander befestigt sind, oder zwei Bauteile durch ein dazwischen
angebrachtes drittes Bauteil verbunden sein können.
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In
der vorliegenden Erfindung ist das mittige Wellenbauteil, das sich
mit dem Abtriebsbauteil auf eine einteilige Art bewegt, in der Mitte
der Untersetzungsvorrichtung angeordnet, welche effektiv genutzt
werden soll. Mit anderen Worten erstreckt sich in der vorliegenden
Erfindung das mittige Wellenbauteil axial als „Wellenabschnitt"
bis zu der dem aussen verzahnten Zahnrad gegenüberliegenden
Seite über das Abtriebsbauteil hinaus, das neben dem aussen verzahnten
Zahnrad angeordnet ist (eine Position, die über eine axiale
Position des Abtriebsbauteils hinaus zu der der Untersetzungsvorrichtung
gegenüberliegenden Seite geht). Andererseits erstreckt
sich ein mit dem ersten Bauteil einteilig ausgeführtes
Bauteil als „Ringabschnitt" einwärts, um dem Wellenabschnitt
auf der dem aussen verzahnten Zahnrad in der axialen Richtung des
Abtriebsbauteils gegenüberliegenden Seite gegenüber
zu stehen. Die Öldichtung ist zwischen dem Ringabschnitt
und dem mittigen Wellenbauteil diesem gegenüberliegend
angeordnet.
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Da
das mittige Wellenbauteil mit dem „Abtriebsbauteil" einteilig
ausgeführt ist, dreht es sich ursprünglich sehr
langsam. Weil sich das mittige Wellenbauteil zudem an einer der
Mitte der Untersetzungsvorrichtung am nächsten liegenden
Stelle befindet (wobei ein mit dem auf der Seite des aussen verzahnten
Zahnrades in axialer Richtung angebrachten Abtriebsbauteil einteilig
rotierendes Bauteil) ist die Umfangsgeschwindigkeit des mittigen
Wellenbauteils viel geringer als am äusseren Umfang des auf
Seiten des Abtriebsbauteils positionierten aussen verzahnten Zahnrads.
Daher weist die Öldichtung eine extrem geringe Abnutzung
und eine deutlich verbesserte Haltbarkeit auf. Weiterhin kann die Öldichtung
mit einem kleineren Radius hergestellt werden, was es ermöglicht,
eine Dichtfläche (Gleitfläche) zu verringern und
die Dichtungsleistung auf einem höheren Niveau aufrecht
zu erhalten.
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Weiterhin
ist das einteilig mit dem (sich langsam bewegenden) Abtriebsbauteil
ausgeführte mittige Wellenbauteil im mittleren Teil der
Untersetzungsvorrichtung angebracht, daher kann, wenn es der Verkabelung
eines Roboters ermöglicht wird, durch ein Loch in dem mittigen
Wellenbauteil zu treten, die Kabelummantelung effektiv davor bewahrt
werden, stark abgenutzt zu werden.
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Zusätzlich
ist in einem Fall, in dem der Spalt zwischen dem Abtriebsbauteil
und dem in axialer Richtung ausserhalb des aussen verzahnten Zahnrads
positionierten ersten Bauteil abgedichtet wird, das Gehäuse
gegossen, wobei die Abmaße berücksichtigt werden.
Herkömmlicherweise, wenn das so gegossene Abtriebsbauteil
als Gleitebene verwendet wird, befindet sich ein poröser
Bereich (kleine Löcher) auf der Gleitebene, was zu Leckage
führt. Weiterhin können leicht Abnutzung und Beschädigungen an
der Öldichtung auftreten, wenn die Öldichtung
auf dem gegossenen Abschnitt gleitet. In der vorliegenden Erfindung
kann der Wellenabschnitt des mittigen Wellenbauteils, der mit dem
Abtriebsbauteil einteilig ausgeführt ist, als Gleitebene
verwendet werden, was es leicht möglich macht, andere Materialien
als Guss zu verwenden. Wenn beispielsweise Stahl oder ähnliches
als Material des mittigen Wellenbauteils verwendet wird, wird das
obige herkömmliche Problem aufgrund der gegossenen Gleitebene
leicht behoben.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung kann eine hohe Dichtleistung für
lange Zeit aufrecht erhalten werden, und eine Kabelummantelung in
einem mittigen Wellenbauteil kann vor Abnutzung bewahrt werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
ein Längsschnitt einer Gelenkantriebsvorrichtung für
einen Roboter, in der ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung zur Anwendung kommt.
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2 ist
ein vergrößerter Ausschnitt wichtiger Teile der 1.
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3 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie III-III in 1.
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4 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in 1.
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5 ist
ein Längsschnitt entsprechend der 1, die eine
Gelenkantriebsvorrichtung für einen Roboter zeigt, die
sich auf ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung bezieht.
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6 ist
ein Längsschnitt, der ein Beispiel einer herkömmlichen
Gelenkantriebsvorrichtung für einen Roboter zeigt.
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Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Beispielhafte
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden
nun genauer mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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1 ist
ein Querschnitt der Gelenkantriebsvorrichtung für einen
Roboter gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
ein vergrößerter Ausschnitt wichtiger Teile in 1.
Weiterhin sind die 3 und 4 jeweils
die Querschnitte entlang der Linien III-III und IV-IV aus 1.
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Die
Gelenkantriebsvorrichtung 110 umfasst eine oszillierende
von innen miteinander in Eingriff tretende Untersetzungsvorrichtung 118.
Die (oszillierende von innen miteinander in Eingriff tretende) Untersetzungsvorrichtung 118 ist
an einer Basis (erstes Bauteil) 112 befestigt, das einen
Teil eines Befestigungsblocks des Roboters (nicht gezeigt) bildet,
und ein bewegliches Bauteil (ein zweites Bauteil) 114 drehbar
stützt und antreibt, das einen weiteren Teil eines beweglichen
Blocks des Roboters bildet.
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Wenn
die Gelenkantriebsvorrichtung für den Gelenkantrieb nach
der zweiten Stufe eines Roboters verwendet wird, entspricht eine
Basis (erstes Bauteil) im Übrigen einem vorhergehenden
beweglichen Bauteil. Daher bedeutet das nicht, dass das erste Bauteil
immer unbeweglich ist.
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Die
Gelenkantriebsvorrichtung 110 besteht im Wesentlichen aus
einem Motor 116, der auf dem beweglichen Bauteil 114 angebracht
ist, und der Untersetzungsvorrichtung 118, die eine Planetengetriebevorrichtung
aufweist. Ein Gehäuse 117 der Untersetzungsvorrichtung 118 ist
mittels einer Schraube 119 an der Basis 112 befestigt.
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Ein
Ritzel 122 ist am Ende der Motorwelle 120 des
Motors 116 ausgeformt, und kämmt mit einem Zahnrad 124.
Das Zahnrad 124 ist einteilig mit einer Antriebswelle 128 mittels
eines Keils bzw. einer Keilwelle 126 verbunden. Ein Antriebsritzel 130 ist auf
der Antriebswelle 128 ausgeformt. Das Antriebsritzel 130 kämmt
mit einem mittigen Zahnrad 132. Das mittige Zahnrad 132 ist
drehbar am äusseren Umfang eines mittigen Wellenbauteils 136 mittels Laufrollen 134 angepasst.
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Mit
Bezug auf 2 bis 4, kämmt
das mittige Zahnrad 132 mit dem Antriebsritzel 130 und kämmt
gleichzeitig mit einer Mehrzahl von Zahnrädern 138, 140, 142 auf
Wellen mit exzentrischen Körpern. Die Zahnräder 138, 140, 142 auf
Wellen mit exzentrischen Körpern sind einteilig mit jeweiligen
Wellen 144, 146, 148 mit exzentrischen
Körpern ausgebildet. Diese Wellen 144, 146, 148 mit
exzentrischen Körpern sind mittels eines Kegelrollenlagers
TB an später beschriebenen ersten und zweiten Trägern (Abtriebsbauteilen) 176A, 176B befestigt,
um sich frei zu drehen.
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Die
Welle 144 mit exzentrischen Körpern ist mit exzentrischen
Körpern 150A, 150B versehen, die exzentrisch
von der Achse der Welle 144 mit exzentrischen Körpern
hergestellt sind (mit Bezug auf 1 und 2).
Die Welle 146 mit exzentrischen Körpern ist mit
exzentrischen Körpern 152A, 152B versehen (der
exzentrische Körper 152B ist nicht dargestellt). Die
Welle 148 mit exzentrischen Körpern ist mit exzentrischen
Körpern 154A, 154B versehen (der exzentrische
Körper 154B ist nicht dargestellt). Ein aussen
verzahntes Zahnrad 162A ist auf den exzentrischen Körpern 150A, 152A und 154A jeweils
mittels der Laufrollen 156A, 158A und 160A angepasst.
In einer Hinsicht ähnlich der 4 sind die
exzentrischen Körper 150A, 152A und 154A ebenfalls
auf einem aussen verzahnten Zahnrad 162 jeweils mittels der
Laufrollen 156B, 158B, und 160B angepasst
(die Laufrollen 158B, 160B sind nicht dargestellt).
Die aussen verzahnten Zahnräder 162A, 162B weisen
in ihrer Exzentrizität einen Phasenunterschied von 180° zueinander
auf.
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Die
aussen verzahnten Zahnräder 162A, 162B kämmen
von innen mit einem innen verzahnten Zahnrad 170, wenn
sie oszillieren. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
weisen die aussen verzahnten Zahräder 162A, 162B beispielsweise 118 Zähne
auf. Das innen verzahnte Zahnrad 170 ist einteilig mit
dem Gehäuse 117 gebildet. In dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel werden die inneren Zähne des
innen verzahnten Zahnrads 170 von einem laufrollenförmigen äusseren
Stift 172 gebildet. Die inneren Zähne des innen
verzahnten Zahnrads 170 (der äussere Stift 172)
sollten ursprünglich 120 sein, sind aber derart
geformt (angeordnet), dass nach jeweils zwei Zähnen jeweils
zwei Zähne weg gelassen werden.
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Der
erste und der zweite Träger (Abtriebsbauteil) 176A, 176B sind
mittels der Lager 178A, 178B axial an beiden Enden
der aussen verzahnten Zahnräder 162A, 162B von
dem Gehäuse 117 gestützt, um sich frei
zu drehen. Das Gehäuse 117 ist einteilig mit einer
Basis (erstes Bauteil) 112 geformt. Der erste und der zweite
Träger 176A, 176B sind mittels der Trägerstifte 181 bis 186 verbunden
und einteilig ausgeformt. Das zuvor beschriebene bewegliche Bauteil
(ein zweites Bauteil) 114 ist mit dem ersten Träger 176A mittels
einer Schraube 188 verbunden.
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In
diesem Fall erstreckt sich ein Ringabschnitt 190 von der
Basis (erstes Bauteil) aus auf der dem aussen verzahnten Zahnrad
gegenüberliegenden Seite nach innen in der axialen Richtung
des zweiten Trägers 176B und steht einem Wellenabschnitt 136A (wird
später beschrieben) des mittigen Wellenbauteils 136 gegenüber.
Der Ringabschnitt 190 weist ein Durchgangsloch 190A mit
der inneren Begrenzung D1 auf, welche kleiner ist, als die äußere Begrenzung
d2 des zweiten Trägers (ein Abtriebsbauteil) 176B (d2 < D1). Da der Ringabschnitt 190 einteilig
mit der Basis 112 geformt ist, besteht der Ringabschnitt
aus Gusseisen. Im Gegensatz dazu ist das mittige Wellenbauteil 136 aus
Stahl gefertigt, da das mittige Wellenbauteil 136 nicht
nur als Grundkörper zur Aufnahme der Last des mittigen
Zahnrads 132 dient, sondern auch eine Gleitebene der Öldichtung 192 darstellt.
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Das
mittige Wellenbauteil 136 ist mit einem mittigen Durchgangsloch
(hohler Abschnitt) 136B versehen, um ein Steuerkabel 139 hindurch
zu führen. Das mittige Wellenbauteil 136 ist einteilig
mit dem ersten und dem zweiten Träger (Abtriebsbauteile) 176A, 176B ausgeformt,
und tritt ebenfalls in axialer Richtung durch den mittleren. Teil
der Untersetzungsvorrichtung 118 hindurch. Weiterhin ist
das mittige Wellenbauteil 136 an dem axialen Endabschnitt mit
einem Wellenabschnitt 136A versehen (ein Teil, der dem
Ringsabschnitt 190 gegenüber liegt), welcher einen
geringeren Durchmesser aufweist als den Durchmesser D1 des Durchgangsloches 190A in dem
Ringabschnitt 190. Mit anderen Worten stellt der Wellenabschnitt 136A einen
Teil des mittigen Wellenbauteils 136 dar, der ein zylindrischer
Abschnitt ist, der sich bis zu der dem aussen verzahnten Zahnrad in
axialer Richtung des zweiten Trägers gegenüberliegenden
Seite erstreckt (eine Position, die über eine axiale Position
des zweiten Trägers 176B hinaus zu der der Untersetzungsvorrichtung 118 gegenüberliegenden
Seite hinüber reicht: eine in 1 und 2 unten
abweichende Position). Der äussere Durchmesser des Wellenabschnitts 136A ist
d3. Eine Öldichtung 192 mit dem Innendurchmesser
D2 (entsprechend d3), um die Untersetzungsvorrichtung 118 nach
innen und nach aussen abzudichten, ist an dem Spalt zwischen dem
Durchgangsloch 190A des Ringabschnitts 190 und
dem Wellenabschnitt 136A des mittigen Wellenbauteils 136 angebracht.
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Die Öldichtung 192 dient
dazu, einen Spalt zwischen dem zweiten Träger 176B (ein
Abtriebsbauteil) und dem einteilig mit der Basis 112 (einem ersten
Bauteil) ausgebildeten Ringabschnitt 190 abzudichten.
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Ein
Stufenabschnitt 136S, der einen geringeren Durchmesser
auf der dem aussen verzahnten Zahnrad 162B in axialer Richtung
gegenüberliegenden Seite aufweist (Durchmesser d5 > Durchmesser d4), ist
auf dem mittigen Wellenbauteil 136 ausgebildet. Das mittige
Wellenbauteil 136 befindet ist bezüglich des zweiten
Trägers 176B mittels des Stufenabschnittes 136S (bezogen
auf 2) einteilig ausgebildet. Ein Abschnitt des Durchmessers
d5 ist eine Presspassung, und ein Abschnitt des Durchmessers d4
ist mit einem geringen Spalt gepasst. Da die Abschnitte der Durchmesser
gemäß d5 > d4 > d3 eingestellt sind,
kann das mittige Wellenbauteil 136 von der Seite des aussen
verzahnten Zahnrads her (abwärts in 2) an dem
zweiten Träger 176B montiert werden (ohne ein
weiteres Bauteil oder ähnliches zur Befestigung und Positionierung).
Das mittige Wellenbauteil 136 ist sowohl mit dem Stufenabschnitt 136S an
dem zweiten Träger 176B positioniert als auch
an dem mit einer Presspassung versehenen Abschnitt des Durchmessers
d5 mit diesem einteilig ausgebildet, um die Leistung zu übertragen.
Zusätzlich ist der erste Träger 176A von
der dem aussen verzahnten Zahnrad 162B gegenüberliegenden
Seite her (abwärts in 2) bis zu
dem Abschnitt eines Durchmessers d6 des mittigen Wellenbauteils 136 abgedeckt.
Ein O-Ring 179 ist zwischen dem ersten Träger 176A und
dem mittigen Wellenbauteil 136 angebracht, so dass ein
Schmiermittel in der Untersetzungsvorrichtung 118 nicht
nach aussen leckt. In diesem Ausführungsbeispiel sind die
ersten und zweiten Träger 176A, 176B auf
beiden Seiten der aussen verzahnten Zahnräder 162A, 162B in
axialer Richtung angeordnet. Die Innendurchmesser d4 und d5 des zweiten
Trägers 176B (Abtriebsbauteil auf einer einem
Motor in axialer Richtung gegenüberliegenden Seite) sind
kleiner eingestellt als ein Innendurchmesser d7 des ersten Trägers 176A.
Das mittige Wellenbauteil 136 befindet sich zwischen einem
Differenzteil der Innendurchmessers d4 (d5) und d7. Daher kann ein
Innendurchmesser d8 des mittigen Wellenbauteils 136 auf
das gleiche Maß wie der Innendurchmesser d7 des ersten
Trägers 176A eingestellt werden, sodass das Durchgangsloch 136A größer
gemacht und der Schaden an der Kabelummantelung verringert werden
kann.
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Zusätzlich
stellt das Bezugszeichen 194, das in der Zeichnung dargestellt
ist, eine Öldichtung dar, die zwischen dem äusseren
Umfang des ersten Trägers 176A und dem Innendurchmesser
des Gehäuses 117 angebracht ist, das Bezugszeichen 196 stellt eine Öldichtung
dar, die zwischen dem Antriebswellenloch 177 des ersten
Trägers 176A und der Antriebswelle 128 angebracht
ist. Die Untersetzungsvorrichtung 118 ist von innen und
aussen durch diese Öldichtungen 192, 194, 196 abgedichtet.
Zudem wird die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die Öldichtung 192 im
vorliegenden Ausführungsbeispiel angewandt.
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Nun
folgt eine Beschreibung des Betriebs der Gelenkantriebsvorrichtung 110.
Die elektrische Leistung des Motors 116 wird mittels des
Ritzels 122, das auf der Motorwelle 120 ausgebildet
ist, des mit dem Ritzel 122 kämmenden Zahnrads 124 und
der Antriebswelle 128, die mittels des Zahnrads 124 und der
Keilwelle 126 verbunden sind, an das Antriebsritzel 130 übertragen.
Bei Rotation des Antriebsritzels 130 rotiert das mittige
Zahnrad 132, das mit dem Antriebsritzel 130 kämmt,
und die Rotation des mittigen Zahnrads 132 wird auf drei
Zahnräder 138, 140, 142 weitergegeben,
die gleichzeitig mit dem mittigen Zahnrad kämmen, und daher
rotieren die Wellen 144, 146 und 148 in
der gleichen Richtung und mit der selben Rotationsgeschwindigkeit.
Als Ergebnis oszilliert und rotiert das aussen verzahnte Zahnrad 162A, während
es von innen mit dem innen verzahnten Zahnrad 170 kämmt,
mittels der exzentrischen Körper 150A, 152A, 154A auf
den Wellen 144, 146, 148 mit exzentrischen
Körpern. Gleichzeitig oszilliert und rotiert weiterhin
das aussen verzahnte Zahnrad 162B, während es
von innen mit dem innen verzahnten Zahnrad 170 in ähnlicher
Weise kämmt, mittels der exzentrischen Körper 150B, 152B, 154B auf
den Wellen 144, 146, 148 mit exzentrischen
Körpern mit der Phasendifferenz von 180° bezüglich
des aussen verzahnte Zahnrads 162A.
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Eine
Differenz in der Zähnezahl zwischen dem innen verzahnten
Zahnrad 170 (ursprünglich „120")
und dem aussen verzahnten Zahnrad 162A, 162B („118")
beträgt jeweils „2". Daher rotieren die aussen
verzahnten Zahnräder 162A, 162B nur um die
Differenz der Anzahl der Zähne, wenn die aussen verzahnten
Zahnräder 162A, 162B einmal oszillieren.
Der Rotationsanteil wird mittels der Wellen 144, 146, 148 mit
exzentrischen Körpern auf die ersten und zweiten Träger 176A, 176B übertragen.
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Da
der erste Träger 176A einteilig mit einem beweglichen
Bauteil 114 mittels einer Schraube 188 ausgebildet
ist, rotiert das bewegliche Bauteil 114 mit einer verringerten
Rotationsgeschwindigkeit, zusammen mit dem Motor 116, der
auf dem beweglichen Bauteil 114 angebracht ist.
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In
diesem Fall wird die Untersetzungsvorrichtung 118 mittels
der Öldichtungen 192, 194, 196 abgedichtet.
Von diesen Dichtungen kann insbesondere die Öldichtung 192,
die zwischen dem Durchgangsloch 190A des Ringabschnitts 190 und
dem Wellenabschnitt 136A des mittigen Wellenbauteils 136 angebracht
ist, bezüglich des inneren Durchmessers D2 sehr klein gehalten
werden, weil sich der Ringabschnitt 190 von der Basis 112 aus
radial einwärts erstreckt. Daher können die Kosten
der Öldichtung 192 verringert werden. Weil, verglichen
mit einen herkömmlichen Fall, in dem die Öldichtung
(44B) mit einem größeren Durchmesser
(d1) verwendet wird, sich die Umfangsgeschwindigkeit verringert, und
die Gleitstrecke aufgrund des kleineren Durchmessers D2 verkürzt
wird, wird gleichzeitig die Abnutzung der Öldichtung 192 unterdrückt,
und deren Verlässlichkeit (Haltbarkeit) wird verbessert,
um Leckagen für lange Zeit zu verhindern.
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Weiterhin
weist die Öldichtung 192 keine relative Rotation
bezüglich des Ringabschnitts (eines ersten Bauteils) 190 auf,
welches gegossen ist, sondern weist eine relative Rotation bezüglich
des Wellenabschnitts 136A des mittigen Wellenbauteils 136 auf,
welche aus Stahl hergestellt ist, und daher kann ein Vorteil einer
höheren Dichtleistung erzielt werden. Das liegt daran,
dass sich auf einer Gleitfläche oft ein poröser
Bereich (kleine Löcher) findet, was zu Leckage führt.
Auf einer Stahlgleitfläche findet sich jedoch kein poröser
Bereich. Weiterhin verursacht das Gleiten auf einem aus Stahl hergestellten
Abschnitt mit geringerer Wahrscheinlichkeit Abnutzung oder einen Schaden
an der Öldichtung 192 als das Gleiten auf einem
gegossenen Bereich, und demzufolge werden die Dichteigenschaften
(höhere Haltbarkeit) für eine lange Zeit erzielt.
Dies ist einer der großen Vorteile im Vergleich mit einem
herkömmlichen Fall, in welchem die gegossene Gleitfläche
auf dem äusseren Umfang des Abtriebsbauteils für
die Öldichtung verwendet wird.
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Zudem
dient die Öldichtung 192 auch als der O-Ring 45,
der in dem oben beschriebenen Beispiel eingesetzt wird, was das
Einsetzen eines dem O-Ring 45 entsprechenden O-Rings unnötig
macht, um die Anzahl der Bauteile zu verringern.
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Zusätzlich
ist der Ringabschnitt 140 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
durch Giessen (Gusseisen) einteilig mit der Basis 112 ausgebildet, und
ermöglicht es daher, die Anzahl der Teile und die Kosten
zu reduzieren.
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Nun
folgt eine Beschreibung eines weiteren beispielhaften Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 5. In der
Gelenkantriebsvorrichtung 210 ist der Ringabschnitt nicht
einteilig mit der Basis ausgebildet, sondern wird durch ein unabhängiges
Ringbauteil 290 gebildet, das an einem Gehäuse 217 mittels
einer Schraube 291 befestigt ist. Das Gehäuse 217 ist
einteilig mit einer Basis (einem ersten Bauteil) 212 mittels
der Schraube 289 ausgebildet. Folglich ist diese Anordnung
ebenfalls in der Lage, das Ringbauteil (einen Ringabschnitt) 290 auf
der Basis 212 (dem ersten Bauteil) befestigt zu halten.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann aufgrund der
Tatsache, dass der Ringabschnitt zusammen mit dem unabhängigen
Ring 290 gebildet wird, der Vorteil erzielt werden, dass
die an der Gelenkantriebsvorrichtung 210 angebrachte Basis 212 mit
einem höheren Grad an Freiheit gestaltet werden kann.
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Weil
andere Bestandteile dieselben sind wie die in den vorhergehenden
Ausführungsbeispielen, werden in den Zeichnungen dieselben
Bezugszeichen denselben Teilen zugeordnet, eine Beschreibung derer
hier unterbleiben wird. Zusätzlich bezieht sich die vorliegende
Erfindung im obigen Ausführungsbeispiel nicht auf die Öldichtung 194 auf
dem ersten Träger 176A.
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In
einem Fall jedoch, in dem ein Motor auf andere Art als in diesem
Ausführungsbeispiel angebracht ist, kann die vorliegende
Erfindung auf den ersten Träger angewendet werden. Selbstverständlich
ist in der vorliegenden Erfindung ein solcher Fall nicht ausgeschlossen.
Weiterhin ist die Untersetzungsvorrichtung in dem obigen Ausführungsbeispiel mit
einem oszillierenden von innen kämmenden Planetenradmechanismus
bzw. -getriebe gebildet. Die Untersetzungsvorrichtung der vorliegenden
Erfindung soll jedoch nicht auf den obigen Aufbau beschränkt
sein.
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Die
Offenbarung der
japanischen
Patentanmeldung No. 2007-154323 , eingereicht am 11. Juni 2007
inklusive Beschreibung, Zeichnung und Ansprüchen ist hierin
in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme enthalten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 2007/032400
A1 [0002]
- - JP 2007-154323 [0054]