DE102010025047A1

DE102010025047A1 - Drehzahluntersetzungsgetriebe mit Planetenrädern

Info

Publication number: DE102010025047A1
Application number: DE102010025047A
Authority: DE
Inventors: Jun Obu Tamenaga; Takatou Obu Sugino
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2009-06-26
Filing date: 2010-06-25
Publication date: 2011-01-13
Anticipated expiration: 2030-06-26
Also published as: JP5103444B2; CN101929526B; JP2011007296A; CN101929526A; DE102010025047B4

Abstract

Es kann möglich sein, den Freiheitsgrad bei der Auslegung eines Teils eines Trägers nahe einem Hauptlager zu vergrößern und die Größe eines Planetenraddrehzahluntersetzungsgetriebes in radialer Richtung zu verringern, ohne die Festigkeit des Teils nahe dem Hauptlager zu verringern.
Ein Planetenraddrehzahluntersetzungsgetriebe führt eine Relativddrehungskomponente eines innen verzahnten Zahnrades relativ zu außen verzahnten Zahnrädern als eine Ausgangsgröße heraus. Das Planetenraddrehzahluntersetzungsgetriebe weist ein Paar von (ersten und zweiten) Trägern auf, die auf beiden Seiten der außen verzahnten Zahnräder in axialer Richtung des außen verzahnten Zahnrades angeordnet sind und innere Bolzen (Säulenteile), die durch die außen verzahnten Zahnräder verlaufen und die ersten und zweiten Träger verbinden. Der innere Bolzen weist einen Passendteil auf, der in den zweiten Träger eingepasst ist und an diesem befestigt ist, und einen Körperteil, der durch die außen verzahnten Zahnräder verläuft. Der Achsenkreisradius der Achse des Passendteils des inneren Bolzens ist kleiner als der Achsenkreisradius einer Achse des Körperteils.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Drehzahluntersetzungsgetriebe mit Planetenrädern bzw. Planetenraddrehzahluntersetzungsgetriebe.
Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2009-152816 , die am 26. Juni 2009 eingereicht wurde, und beansprucht deren Priorität, wobei deren gesamter Inhalt hier durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Beschreibung der verwandten Technik
Beispielsweise wird ein Planetenraddrehzahluntersetzungsgetriebe, wie es in 8 gezeigt ist, in JP-A-2006-292065 offenbart.
Dieses Planetenraddrehzahluntersetzungsgetriebe 10 weist drei außen verzahnte Zahnräder 11 bis 13 und ein innen verzahntes Zahnrad 14 auf, wobei ein innerer Teil davon mit den außen verzahnten Zahnrädern 11 bis 13 in Eingriff steht, und es führt eine relative Drehkomponente zwischen dem innen verzahnten Zahnrad 14 und den außen verzahnten Zahnrädern 11 bis 13 als eine Ausgangsgröße heraus.
Wenn eine Eingangswelle 16 durch einen (nicht gezeigten) Motor gedreht wird, werden Exzenterkörper 17 bis 19 gedreht, die integral mit dem Außenumfang der Eingangswelle 16 ausgeformt sind. Die Außenumfänge der Exzenterkörper 17 bis 19 sind exzentrisch bezüglich einer Achse der Eingangswelle 16. Wenn die Eingangswelle 16 um eine Umdrehung gedreht wird, werden entsprechend die außen verzahnten Zahnräder 11 bis 13, die an den Außenumfängen der Exzenterkörper 17 bis 19 montiert sind, einmal oszilliert bzw. zyklisch bewegt. Als eine Folge weichen die Eingriffspositionen, wo das innen verzahnte Zahnrad 14 in Eingriff mit den jeweiligen außen verzahnten Zahnrädern 11 bis 13 ist, sequenziell in Umfangsrichtung ab, so dass die jeweiligen außen verzahnten Zahnräder 11 bis 13 relativ zum innen verzahnten Zahnrad 14 um Winkel gedreht werden, die der Differenz der Anzahl der Zähne von beiden Rädern entsprechen.
Dabei sind innere Bolzenlöcher 11A bis 13A an den außen verzahnten Zahnrädern 11 bis 13 ausgeformt, so dass sie jeweils durch die außen verzahnten Zahnräder hindurch verlaufen, und innere Wälzkörper 20 und innere Bolzen 22 sind lose in die inneren Bolzenlöcher 11A bis 13A gepasst. Erste und zweite Träger 24 und 26 sind an beiden Seiten der außen verzahnten Zahnräder 11 bis 13 in axialer Richtung angeordnet und sind miteinander durch die inneren Bolzen 22 durch Verbindungsschrauben 28 verbunden. Die ersten und zweiten Träger 24 und 26 werden bezüglich des Gehäuses 34 durch erste und zweite Hauptlager 30 und 32 getragen.
Die relative Drehung von jedem der außen verzahnten Zahnräder 11 bis 13 relativ zum innen verzahnten Zahnrad 14 wird aus den ersten und zweiten Trägern 24 und 26 durch die inneren Bolzen 22 und die inneren Wälzkörper 20 herausgeführt, welche durch die außen verzahnten Zahnräder 11 bis 13 verlaufen. Als eine Folge kann es möglich sein, in erster Linie die Untersetzung eines großen Untersetzungsgetriebeverhältnisses zu erhalten, und zwar entsprechend (Differenz der Zähnezahl des innen verzahnten Zahnrades 14 und der außen verzahnten Zahnräder 11 bis 13)/(Zähnezahl der außen verzahnten Zahnräder 11 bis 13). Die oszillierenden Komponenten der außen verzahnten Zahnräder 11 bis 13 werden dabei durch die lose Passung (Passung mit Spiel) zwischen den inneren Bolzenlöchern 11A bis 13A und den inneren Bolzen 22 (den inneren Wälzkörpern 20) aufgenommen.
Bei dieser Art von Struktur wird eine Verkleinerung bezüglich der Festigkeit meistens bei einer Wurzel 22A eines inneren Bolzens 22 erzeugt. Ein Verfahren zur Vergrößerung des Durchmessers 22d1 des inneren Bolzens 22 oder der Vergrößerung eines Achsenkreisradius 22R1 einer Achse O1 des inneren Bolzens 22 ist dahingehend wirksam, dass die Festigkeit der Wurzel 22A des inneren Bolzens 22vergrößert wird. Wenn jedoch der Achsenkreis bzw. Teilkreis 22R1 oder der Durchmesser 22d1 des inneren Bolzens 22 in der Struktur des Standes der Technik zunehmen soll, hat sich insbesondere dahingehend ein Problem gezeigt, dass es schwierig ist, eine Abmessung 12 zwischen einer Lauffläche 32A eines Innenrings des zweiten Hauptlagers 32 des zweiten Trägers 26 und einer Ausnehmung 26A des inneren Bolzens des zweiten Trägers 26 sicherzustellen. Die Abmessung L2 entspricht der ”Dicke in radialer Richtung” eines Teils, der die Lauffläche 32A des inneren Rings des zweiten Hauptlagers 32 trägt. Entsprechend muss eine beträchtlich große Abmessung sichergestellt werden. Wenn jedoch der Achsenkreisradius bzw. Teilkreisradius 22R1 oder der Durchmesser 22d1 des inneren Bolzens 22 zunehmen soll, tendiert die Abmessung 12 dazu, abzunehmen.
Aus diesem Grund konnte oft nur die Abmessung des gesamten Drehzahluntersetzungsgetriebes in radialer Richtung zunehmen, wenn beabsichtigt ist, dass eine hohe Festigkeit für die Wurzel 22A des inneren Bolzens 22 sichergestellt sein soll, während eine beträchtlich große Abmessung 12 sichergestellt wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung ist gemacht worden, um das oben erwähnte Problem der verwandten Technik zu lösen, und ein Ziel der Erfindung ist, weiter die Festigkeit eines Säulenteils (inneren Bolzens) zum Verbinden eines Paars von Trägern zu verbessern, nachdem eine Festigkeit nahe einem Hauptlager aufrecht erhalten wird, ohne in unnötiger Weise eine Abmessung des gesamten Drehzahluntersetzungsgetriebes in radialer Richtung zu vergrößern.
Um das oben erwähnte Ziel zu erreichen, ist gemäß einem Aspekt der Erfindung ein Planetenraddrehzahluntersetzungsgetriebe vorgesehen. Das Planetenraddrehzahluntersetzungsgetriebe weist außen verzahnte Zahnräder und ein innen verzahntes Zahnrad auf, wobei ein innerer Teil davon mit den außen verzahnten Zahnrädern in Eingriff steht und eine relative Drehung des innen verzahnten Zahnrades relativ zu den außen verzahnten Zahnrädern als Ausgangsgröße herausgeführt wird. Das Planetenraddrehzahluntersetzungsgetriebe weist ein Paar von Trägern auf, die auf beiden Seiten der außen verzahnten Zahnräder in axialer Richtung der außen verzahnten Zahnräder angeordnet sind, und Säulenteile, die durch die außen verzahnten Zahnräder verlaufen und das Paar von Trägern verbinden. Der Säulenteil weist einen passenden Endteil auf, der in den Träger eingepasst ist und an diesem befestigt ist, und einen Körperteil, der durch die außen verzahnten Zahnräder verläuft. Ein Achsenkreisradius einer Achse des passenden Endteils ist kleiner als ein Achsenkreisradius einer Achse des Körperteils.
Hier bedeutet der Achsenkreisradius der Achse des Körperteils einen Radius eines Kreises, der eine Mitte an der Achse des Planetenraddrehzahluntersetzungsgetriebes hat und durch die Achsen der Körperteile verläuft, und der Achsenkreisradius der Achse des passenden Endes bedeutet einen Radius eines Kreises, der eine Mitte bei der Achse des Planetenraddrehzahluntersetzungsgetriebes hat und durch die Achse der passenden Endteile verläuft.
Gemäß dem Aspekt der Erfindung kann das Sicherstellen der Festigkeit des Säulenteils zur Verbindung des Paares von Trägern und das Sicherstellen der Festigkeit nahe dem Hauptlager (insbesondere das Sicherstellen der Abmessung (der Abmessung 12 bei der verwandten Technik) zwischen der Lauffläche des Innenrings und der Ausnehmung des Trägers für den inneren Bolzen) die schwierig miteinander kompatibel waren, leicht miteinander kompatibel gemacht werden, ohne die Abmessung des gesamten Drehzahluntersetzungsgetriebes in radialer Richtung zu vergrößern.
Das heißt, gemäß dem Aspekt der Erfindung wird das oben erwähnte Ziel (die Zwickmühle bei der Konstruktion) erreicht, indem das Augenmerk auf den Raum ”auf der Innenseite der inneren Stiftausnehmung des Drehzahluntersetzungsgetriebes in radialer Richtung” fokussiert wird. Insbesondere ist in der Vergangenheit das Augenmerk auf eine getrennte Auslegung des Körperteils und des passenden Endteils des inneren Bolzens fokussiert worden, die als ein integriertes Glied mit der gleichen Achse ausgelegt worden sind, und zwar als getrennte Glieder, die Achsen aufweisen. Das heißt, gemäß dem Aspekt der Erfindung ist der Achsenkreisradius der Achse des passenden Endteils (der in den Träger gepasst ist) kleiner als der Achsenkreisradius der Achse des Körperteils (der durch die außen verzahnten Zahnräder verläuft) des Säulenteils. Wie im Detail unten beschrieben wird, ist es gemäß dieser Struktur möglich, verschiedene Variationen zu konstruieren (der Freiheitsgrad bei der Konstruktion ist hoch), und insbesondere ist es einfach, eine Festigkeit nahe dem Hauptlager sicherzustellen. Als eine Folge kann es möglich sein, die Festigkeit der Wurzel des Säulenteils ohne Probleme zu vergrößern, wo eine Einengung erzeugt wird.
Gemäß dem Aspekt der Erfindung kann es möglich sein, weiter die Festigkeit des Säulenteils zur Verbindung eines Paares von Trägern zu verbessern, nachdem die Festigkeit nahe einem Hauptlager beibehalten wird, ohne in unnötiger Weise die Abmessung des gesamten Drehzahluntersetzungsgetriebes in radialer Richtung zu vergrößern.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Querschnittsansicht eines Planetenraddrehzahluntersetzungsgetriebes gemäß einem Beispiel einer Ausführungsform der Erfindung.
2 ist eine Querschnittsansicht, die entlang einer Linie II-II der 1 aufgenommen ist.
3A ist eine Frontansicht eines ersten Trägers (wo innere Bolzen (Säulenteile) integral ausgeformt sind), der in dem Ausführungsbeispiel eingesetzt wird, und
3B ist eine Seitenansicht des ersten Trägers.
4 ist eine teilweise vergrößerte Frontansicht, die die Modifikation eines passenden Endteils des inneren Bolzens (Säulenteils) zeigt.
5 ist eine Querschnittsansicht eines Planetenraddrehzahluntersetzungsgetriebes gemäß einem Beispiel einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
6 ist eine Querschnittsansicht, die entlang einer Linie VI-VI der 4 aufgenommen wurde.
7A ist eine Frontansicht eines ersten Trägers (wobei Trägerbolzen (Säulenteile) integral ausgeformt sind), der in einem weiteren Ausführungsbeispiel eingesetzt wird, und
7B ist eine Seitenansicht des ersten Trägers.
8 ist eine teilweise quergeschnittene Ansicht eines Beispiels eines Planetenraddrehzahluntersetzungsgetriebes der verwandten Technik.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Ein Beispiel einer Ausführungsform der Erfindung wird im Detail unten mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine Querschnittsansicht eines Planetenraddrehzahluntersetzungsgetriebes gemäß einem Beispiel einer Ausführungsform der Erfindung, und 2 ist eine Querschnittsansicht, die entlang einer Linie II-II der 1 aufgenommen wurde.
Das Planetenraddrehzahluntersetzungsgetriebe 40 weist eine Eingangswelle 42, drei Exzenterkörper 44 bis 46, drei außen verzahnte Zahnräder 51 bis 53 und ein innen verzahntes Zahnrad bzw. Hohlrad 56 auf. Das Planetenraddrehzahluntersetzungsgetriebe nimmt eine relative Drehkomponente des innen verzahnten Zahnrades 56 relativ zu den außen verzahnten Zahnrädern 51 bis 53 als eine Ausgangsgröße auf, indem es die außen verzahnten Zahnräder 51 bis 53 oszillieren bzw. zyklisch umlaufen lässt. Die Struktur des Planetenraddrehzahluntersetzungsgetriebes ist im Grunde genommen die gleiche wie jene des oben erwähnten Planetenraddrehzahluntersetzungsgetriebes in der verwandten Technik.
Bei diesem Ausführungsbeispiel, wie es in 2 gezeigt ist, sind dabei die inneren Zähne des innen verzahnten Zahnrades bzw. Hohlrades 56 aus zylindrischen äußeren Stiften 56B geformt, die in jede zweite Kreisbogennut 56A gepasst sind. Auch im Fall dieser Struktur ist die Übertragungskapazität geringfügig schlechter im Vergleich dazu, wenn die äußeren Stifte 56B in jeder Nut 56A angeordnet sind, jedoch wird die gleiche mechanische Relativbewegung als mechanische Relativbewegung (Untersetzungsprinzip) zwischen den außen verzahnten Zahnrädern 51 bis 53 und dem innen verzahnten Zahnrad 56 erreicht. Die Anzahl der inneren Zähne ist mechanisch gleich jener der Nuten 56A. Die Anzahl der Nuten 56A (60 in diesem Beispiel) ist um Eins größer als jene der äußeren Zähne von jedem der außen verzahnten Zahnräder 51 bis 53 (59 in diesem Beispiel).
Wiederum mit Bezug auf 1 sind die ersten und zweiten Träger 62 und 64 auf beiden Seiten der außen verzahnten Zahnräder 51 bis 53 in axialer Richtung angeordnet. Die inneren Bolzenlöcher 51A bis 53A sind an den außen verzahnten Zahnrädern 51 bis 53 so ausgeformt, dass sie durch die jeweiligen außen verzahnten Zahnräder verlaufen, und innere Wälzkörper 58 und innere Bolzen (Säulenteile) 60 sind lose in die inneren Bolzenlöcher 51A bis 53A eingepasst. Die ersten und zweiten Träger 62 und 64 sind miteinander durch die inneren Bolzen 60 verbunden. Insbesondere ist jeder der inneren Bolzen 60 integral mit dem ersten Träger 62 ausgeformt. Die anderen Enden der inneren Bolzen 60 weisen Passendteile 60E auf, die in die inneren Bolzenausnehmungen 64A des zweiten Trägers 64 passen.
Das heißt, die inneren Bolzen 60 stehen von dem ersten Träger 62 in der axialen Richtung vor. Jeder der inneren Bolzen weist den Passendteil 60E auf, der in den zweiten Träger 64 eingepasst ist und an diesem befestigt ist, und einen Körperteil 60B, der durch die außen verzahnten Zahnräder 51 bis 53 verläuft. Nachdem er in die innere Bolzenausnehmung 64A gepasst wurde (in diesem Ausführungsbeispiel pressgepasst wurde), wird der Passendteil 60E des inneren Bolzens 60 mit dem zweiten Träger 64 durch eine Verbindungsschraube 72 verbunden. Die genauere Struktur des inneren Bolzens (Säulenteils) 60 wird im Detail unten beschrieben.
Die ersten und zweiten Träger 62 und 64 sind miteinander durch die inneren Bolzen 60 verbunden, wie oben beschrieben, und werden drehbar durch das Gehäuse 70 (wobei das innen verzahnte Zahnrad 56 damit integral ausgeformt ist) durch die ersten und zweiten Hauptlager 66 bzw. 68 getragen. Die erste und zweiten Hauptlager 66 und 68 weisen keine Innenringe auf. Das heißt, die Außenumfangsflächen 62B und 64B der ersten und zweiten Träger 62 und 64 wirken als Laufbahnflächen des Innenrings der ersten und zweiten Hauptlager 66 und 68.
Die Struktur des inneren Bolzens (Säulenteils) 60 wird hier im Detail mit Bezugnahme auf 3 beschrieben. 3A ist eine Frontansicht des ersten Trägers 62 (mit dem die inneren Bolzen (Säulenteile) 60 integral ausgeformt sind), der in diesem Ausführungsbeispiel eingesetzt wird, und 3B ist eine Seitenansicht des ersten Trägers.
Der Achsenkreisradius ER der Achse Oe des Passendteils 60E des inneren Bolzens 60 ist kleiner als der Achsenkreisradius der Achse BR der Achse Ob des Körperteils 60B, und zwar um eine Abweichung δR (BR-ER= δR). Hier meint der ”Achsenkreisradius ER der Achse Oe des Passendteils 60E” den Radius eines Kreises, der einen Mittelpunkt auf der Achse des Planetenraddrehzahluntersetzungsgetriebes 40 hat (was in diesem Beispiel der Achse Og der Eingangswelle 42 entspricht) und durch die Achsen Oe der Passendteile 60E verläuft. Weiterhin meint der ”Achsenkreisradius BR der Achse Ob des Körperteils 60B” den Radius eines Kreises, der eine Mitte auf der Achse Og des Planetenraddrehzahluntersetzungsgetriebes 40 hat und durch die Achsen Ob der Körperteile 60B verläuft. Weiterhin ist der Radius Er des Passendteils 60E um eine Radiusdifferenz δr (Br-Er= δr) kleiner als der Radius Br des Körperteils 60B.
Die Verbindungsschraube 72 ist auf die Achse Oe des Passendteils 60E (nicht die Achse Ob des Körperteils 60B geschraubt) und verbindet den zweiten Träger 64 mit dem Passendteil 60E und befestigt diese aneinander.
Der Betrieb des Planetenraddrehzahluntersetzungsgetriebes 40 wird unten beschrieben.
Wenn die Eingangswelle 42 durch einen (nicht gezeigten) Motor gedreht wird, werden die Exzenterkörper 44 bis 46 gedreht, die integral am Außenumfang der Eingangswelle 42 ausgeformt sind. Die Außenumfänge der Exzenterkörper 44 bis 46 sind exzentrisch bezüglich der Achse Og der Eingangswelle 42. Wenn die Eingangswelle 42 um eine Umdrehung gedreht wird, werden entsprechend die außen verzahnten Zahnräder 51 bis 53, die an den Außenumfängen der Exzenterkörper 44 bis 46 montiert sind, einmal oszilliert bzw. zyklisch bewegt. Als eine Folge verschieben sich die Eingriffspositionen, wo die außen verzahnten Zahnräder 51 bis 53 mit dem innen verzahnten Zahnrad 56 in Eingriff stehen, sequentiell in Umfangsrichtung, so dass die jeweiligen außen verzahnten Zahnräder 51 bis 53 relativ zum innen verzahnten Zahnrad 56 um Winkel gedreht werden, die der Differenz der Zähnezahl von beiden Zahnrädern entsprechen.
Die Drehung von jedem der außen verzahnten Zahnräder 51 bis 53 relativ zum innen verzahnten Zahnrad bzw. Hohlrad 56 wird von den ersten und zweiten Trägern 62 und 64 durch die inneren Bolzen 60 und die inneren Wälzkörper 58 herausgeführt, welche durch die außen verzahnten Zahnräder 51 bis 53 verlaufen. Als eine Folge kann es möglich sein, in erster Linie die Verlangsamung eines großen Getriebeuntersetzungsverhältnisses zu erreichen, welches (Differenz der Zähnezahl des innen verzahnten Zahnrades 56 und der außen verzahnten Zahnräder 51 bis 53)/(Zähnezahl der der außen verzahnten Zahnräder 51 bis 53) entspricht. Entsprechend der Anzahl der Nuten 56A ist die Anzahl der Zähne des innen verzahnten Zahnrades 56 in diesem Ausführungsbeispiel ”60” (siehe 2), wie oben beschrieben. Weiterhin ist die Anzahl der äußeren Zähne von jedem der außen verzahnten Zahnräder 51 bis 53 in diesem Ausführungsbeispiel ”59”. Als eine Folge ist das Getriebeuntersetzungsverhältnis des Planetenraddrehzahluntersetzungsgetriebes 40 1/59 (=(60 – 59)/59). Die oszillierenden Komponenten bzw. zyklisch umlaufenden Komponenten der außen verzahnten Zahnräder 51 bis 53 werden übrigens durch die lose Passung (Passung mit Spiel) zwischen den inneren Bolzenlöchern 51A bis 53A und den inneren Bolzen 60 (inneren Wälzkörpern 58) aufgenommen.
Der Betrieb basierend auf der Struktur des inneren Bolzens (Säulenteils) 60 wird unten beschrieben.
Wie in 3 gezeigt, ist in diesem Ausführungsbeispiel der Achsenkreisradius ER der Achse Oe des Passendteils 60E des inneren Bolzens 60 kleiner als der Achsenkreisradius BR der Achse Ob des Körperteils 60B, und zwar um eine Abweichung δR. Weiterhin ist der Radius Er des Passendteils 60E um eine Radiusdifferenz δr kleiner als der Radius Br des Körperteils 60B. Aus diesem Grund kann es möglich sein, einen Raum an der Außenseite der Passendteile 60E des zweiten Trägers 64 in radialer Richtung sicherzustellen bzw. bereitzustellen, der zusätzlich zur Radiusdifferenz δr um die axiale Abweichung δR vergrößert ist. Als eine Folge kann es möglich sein, einen Raum an der Außenseite der Passendteile 60E des Planetenraddrehzahluntersetzungsgetriebes in radialer Richtung sicherzustellen, der um eine äußere Stufenabmessung ΔP = (δr + δR) vergrößert ist.
Aus diesem Grund kann es möglich sein, den Achsenkreisradius BR des Körperteils 60B des inneren Bolzens 60 oder den Radius Br des Körperteils 60B zu vergrößern, während die Erzeugung eines Festigkeitsproblems nahe dem zweiten Hauptlager 68 vermieden wird. Das heißt, es kann möglich sein, die Festigkeit des inneren Bolzens 60 zu vergrößern, während die Festigkeit nahe dem zweiten Hauptlager 68 beibehalten wird, ohne die Abmessung des Planetenraddrehzahluntersetzungsgetriebes 40 in radialer Richtung zu vergrößern.
Da ”δr > δR” in diesem Beispiel erfüllt ist, existiert dabei ein Raum, der um eine innere Stufenabmessung ΔQ = (δr – δR) in radialer Richtung im Vergleich zur Innenseite der Körperteile 60B vergrößert ist, an der Innenseite der Passendteile 60E des zweiten Trägers 64 in radialer Richtung des Drehzahluntersetzungsgetriebes. Die innere Stufenabmessung ΔQ kann einen positiven Wert, einen negativen Wert oder eine Wert von ”Null” haben, und zwar durch Einstellung der Radiusdifferenz 6r und der Abweichung δR. Die Einstellungsbeispiele bzw. Auswahlbeispiele der Abmessung ΔP der äußeren Stufe und der Abmessung ΔQ der inneren Stufe werden unten im Detail mit Bezugnahme auf 4 beschrieben.
Da die Außenumfangsfläche 64B des zweiten Trägers 64 in diesem Ausführungsbeispiel als die Laufbahn des Innenrings des zweiten Hauptlagers 68 wirkt, kann es möglich sein, viel effizienter eine Abmessung 12 zwischen der Außenumfangsfläche (der Lauffläche des Innenrings) 64B und dem Außenumfang des Passendteils 60E sicherzustellen.
Weiterhin ist die Verbindungsschraube 72 auf die Achse Oe des Passendteils 60E (nicht die Achse Ob des Körperteils 60B) geschraubt. Entsprechend tritt die Verbindungsschraube 72 in der Mitte des Passendteils 60E aus. Aus diesem Grund ist die Verbindungsfestigkeit zwischen dem inneren Bolzen 60 und dem zweiten Träger 64 in jeder radialen Richtung des Passendteils 60E gut sichergestellt.
4 zeigt gemeinsam die Einstell- bzw. Auswahlbeispiele der Abmessung ΔP der äußeren Stufe und der Abmessung ΔQ der inneren Stufe.
4A entspricht einem Einstellungsbeispiel des oben erwähnten Ausführungsbeispiels. Wie schon oben beschrieben, ist in diesem Einstellungsbeispiel der Radius Er1 eines Passendteils 60E1 kleiner als der Radius Br1 des Körperteils 6061 (Br1 > Er1). Weiterhin ist eine Abweichung δR1 zwischen den Achsen Ob1 und Oe1 kleiner als die Differenz δr1 zwischen dem Radius Br1 des Körperteils 60B1 und dem Radius Er1 des Passendteils 60E1 (δr1 > δR1). In diesem Fall ist eine Abmessung ΔP1 der äußeren Stufe (δr1 + δR1) und eine Abmessung ΔQ1 der inneren Stufe ist (δr1 – δR1). Da ”δr1 > δR1” erfüllt ist, ist die Abmessung ΔQ1 der inneren Stufe positiv, und eine Position Ex1 des inneren Teils des Passendteils 60E1 in radialer Richtung des Drehzahluntersetzungsgetriebes ist größer als (außerhalb positioniert) eine Position Bx1 des inneren Teils des Körperteils 60B1 in radialer Richtung des Drehzahluntersetzungsgetriebes.
In diesem Einstellung- bzw. Auslegungsbeispiel ist die Abweichung δR1 relativ klein. Während man eine große Abmessung ΔP1 der äußeren Stufe im Vergleich zum Stand der Technik sicherstellen kann, kann es entsprechend möglich sein, das Ausmaß der Konzentration der Momentenbelastung zu unterdrücken bzw. zu verkleinern, die auf den Körperteil 60B1 von den außen verzahnten Zahnrädern 51 bis 53 aufgebracht werden, und zwar an einem Grenzteil 60K1 zwischen dem Körperteil 60B1 und dem Passendteil 60E1. Da der Passendteil 60E1 in diesem Einstellungs- bzw. Ausführungsbeispiel innerhalb der Endstirnseite des Körperteils 60B1 ist, ist es weiter einfach, den inneren Bolzen 60 maschinell zu bearbeiten.
4B zeigt einen Fall, wo der Radius Er2 des Passendteils 60E2 kleiner ist als der Radius Br2 eines Körperteils 60B2, und zwar um eine Abweichung 6R2 zwischen den Achsen Ob2 und Oe2, das heißt, dies ist ein Fall, wo die Radiusdifferenz δr2 gleich der axialen Abweichung δR2 ist (δr2 = δR2). In diesem Fall erfüllt die Abmessung ΔP2 der äußeren Stufe ”(δr2 + δR2) = 2·δr2 = 2·δR2”, und die Abmessung ΔQ2 der inneren Stufe erfüllt ”(δr2 – δR2) = 0”. Das heißt, die Position Ex2 des inneren Teils des Passendteils 60E2 in radialer Richtung des Drehzahluntersetzungsgetriebes entspricht der Position Bx2 des inneren Teils des Körperteils 60B2 in radialer Richtung des Drehzahluntersetzungsgetriebes.
Bei diesem Einstellungs- bzw. Auswahlbeispiel gibt es keine Stufe, da die Position Ex2 des inneren Teils des Passendteils 60E2 in radialer Richtung des Drehzahluntersetzungsgetriebes der Position Bx2 des inneren Teils des Körperteils 60B2 in radialer Richtung des Drehzahluntersetzungsgetriebes entspricht. Als eine Folge kann es möglich sein, die Konzentration von Spannungen an einer Stufe zu vermeiden. Da der Passendteil 60E2 auch in diesem Einstellungsbeispiel innerhalb der Endstirnseite des Körperteils 60B2 ist, ist es weiterhin einfach, den inneren Bolzen 60 maschinell zu bearbeiten.
4C zeigt einen Fall, wo der Radius Br3 des Körperteils 60B3 gleich dem Radius Er3 des Passendteils 60E3 ist, und wobei die Differenz δr3 zwischen den Radien Br3 und Er3 ”Null” ist. In diesem Fall ist die Abmessung ΔP3 der äußeren Stufe gleich einer axialen Abweichung δR3 und die Abmessung ΔQ3 der inneren Stufe ist –δR3. Das heißt, die Position des Passendteils 60E3 relativ zum Körperteil 60B3 ist in radialer Richtung des Drehzahluntersetzungsgetriebes um die Abweichung δR3 zwischen den Achsen Ob3 und Oe3 nach innen verschoben. In diesem Einstellungs- bzw. Ausführungsbeispiel kann es möglich sein, die äußere Stufenabmessung ΔP3 zwischen den Achsen Ob3 und Oe3 sicherzustellen, die um eine Abweichung δR3 größer ist als beim Stand der Technik.
4D zeigt ein Beispiel, wo der Radius Er4 eines Passendteils 60E4 größer ist als der Radius Br4 eines Körperteils 60B4 (eine Radiusdifferenz δr4 ist ”negativ”). Wenn eine Abweichung δR4 zwischen den Achsen Ob und Oe größer ist als die Radiusdifferenz δr4, obwohl der Radius Er4 des Passendteils 60E4 größer ist als der Radius Br4 des Körperteils 60B4, erfüllt eine Abmessung ΔP4 der äußeren Stufe ”(δR4 – δr4) > 0”. Als eine Folge kann es möglich sein, an der Außenseite des Passendteils 60E4 in radialer Richtung des Drehzahluntersetzungsgetriebes einen Raum sicherzustellen, der im Vergleich zur verwandten Technik vergrößert ist. Bei diesem Einstellungs- bzw. Auswahlbeispiel weicht eine Abmessung ΔQ4 der inneren Stufe nach innen in radialer Richtung des Drehzahluntersetzungsgetriebes um die Summe (δR4 + δr4) einer Abweichung δR4 und einer Radiusdifferenz δr4 ab. Wenn an diesem Teil ein Raum vorhanden ist, gibt es jedoch kein spezielles Problem. Dieses Einstellungsbeispiel ist hervorragend dahingehend, dass ein Raum, der im Vergleich zum Stand der Technik vergrößert ist, an der Außenseite des Passendteils 60E4 in radialer Richtung des Drehzahluntersetzungsgetriebes sichergestellt werden kann, während die Festigkeit des Passendteils 60E4 vergrößert ist.
Bei der Erfindung können verschiedene Einstellungen für den Körperteil und den Passendteil ausgewählt werden, wie oben beschrieben. Entsprechend kann es möglich sein, auf jeden Fall in ausreichender Weise die Festigkeit nahe dem zweiten Hauptlager sicherzustellen. Als eine Folge kann es möglich sein, weiter die Festigkeit des inneren Bolzens ”ohne irgendein Problem” zu vergrößern.
Wie im Beispiel der 4C gezeigt, muss bei der Erfindung dabei die Differenz (δr) der Radien des Körperteils und des Passendteils nicht notwendigerweise eingestellt bzw. ausgewählt sein (die Differenz kann Null sein). Wie im Beispiel der 4D gezeigt, kann in manchen Fällen der Radius Er des Passendteils so eingestellt sein, dass er größer ist als der Radius Br des Körperteils 60B, wenn er innerhalb des Bereiches ist, der nicht die axiale Abweichung (δR) überschreitet.
Weiterhin sind in dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel Exzenterkörper am Außenumfang der Eingangswelle ausgeformt worden, die in der Mitte des Planetenraddrehzahluntersetzungsgetriebes angeordnet ist. Jedoch kann die Erfindung bei einem Säulenteil eines Drehzahluntersetzungsmechanismus in gleicher Weise angewendet werden, der beispielsweise eine Struktur der sogenannten Verteilungsbauart hat.
5 bis 7 zeigen ein Beispiel, wo die Erfindung bei einem Säulenteil eines Drehzahluntersetzungsmechanismus mit dieser Struktur angewendet wird.
Ein Übertragungsritzel 108 ist an einer Eingangswelle 106 eines Drehzahluntersetzungsgetriebes 104 ausgeformt. Das Übertragungsritzel 108 steht gleichzeitig in Eingriff mit drei Verteilungsrädern 130A bis 130C (wobei nur ein Verteilungsrad 130A gezeigt ist). Die Verteilungsräder 130A bis 130C sind integral mit drei Exzenterkörperwellen 144A bis 144C ausgeformt.
Die Exzenterkörperwelle 144A weist Exzenterkörper 160A und 162A auf, die exzentrisch bezüglich einer Achse der Exzenterkörperwelle 144A sind. Genauso weisen die Exzenterkörperwellen 144B und 144C Exzenterkörper 160B und 162B und Exzenterkörper 160C und 162C auf (die Exzenterkörper 160B, 162B, 160C und 162C sind nicht gezeigt).
Die Exzenterkörper, die in einer axialen Richtung an den gleichen Positionen auf den Exzenterkörperwellen 144A bis 144C sind, beispielsweise der Exzenterkörper 160A der Exzenterkörperwelle 144A, der Exzenterkörper 160B der Exzenterkörperwelle 144B, und der Exzenterkörper 160C der Exzenterkörperwelle 144C sind in der gleichen Exzenterphase montiert. Weiterhin sind der Exzenterkörper 162A der Exzenterkörperwelle 144A, der Exzenterkörper 1626 der Exzenterkörperwelle 144B und der Exzenterkörper 162C der Exzenterkörperwelle 144C auch mit der gleichen Exzenterphase montiert. Die Exzenterkörper 160A bis 160C sind auf ein außen verzahntes Zahnrad 166 gepasst. Weiterhin sind die Exzenterkörper 162A bis 162C auf ein außen verzahntes Zahnrad 168 gepasst.
Aufgrund dieser Struktur können sich die Exzenterkörperwellen 144A bis 144C integral mit den Verteilungsrädern 130A bis 130C in der gleichen Richtung jeweils mit der gleichen Drehzahl drehen. Weiterhin werden die Exzenterkörper 160A, 160B und 160C durch die Drehung der Exzenterkörperwellen 144A bis 144C als ein Satz mit der gleichen Phase gedreht, und ein Satz der Exzenterkörper 162A, 162B und 162C wird genauso in der gleichen Phase gedreht. Die Exzenterphase des Satzes von Exzenterkörpern 160A, 160B und 160C weicht dabei von der Exzenterphase des Satzes von Exzenterkörpern 162A, 162B und 162C um 180° ab. Entsprechend ist eine Exzenterphasendifferenz zwischen den außen verzahnten Zahnrädern 166 und 168 180°.
Zwei außen verzahnte Zahnräder 166 und 168 stehen in Eingriff mit einem inneren Teil des innen verzahnten Zahnrades bzw. Hohlrades 172. Das innen verzahnte Zahnrad 172 ist integral mit einem Gehäuse 120 ausgeformt. Die inneren Zähne des innen verzahnten Zahnrades 172 sind aus äußeren Stiften 174 geformt. Hier ist die Anordnung von zwei äußeren Stiften 174 bei jedem dritten äußeren Stift weggelassen, und zwar unter dem Gesichtspunkt von Verringerungen der Größe und der Kosten. Auch bei dieser Struktur wird die gleiche mechanische Relativbewegung erreicht, wie die mechanische Relativbewegung (Prinzip der Verlangsamung) zwischen den außen verzahnten Zahnrädern 166 und 168 und dem innen verzahnten Zahnrad 172.
Hier sind die ersten und zweiten Träger 146 und 148 auf beiden Seiten der außen verzahnten Zahnräder 166 und 168 in axialer Richtung angeordnet und werden drehbar von dem Gehäuse 120 durch die ersten und zweiten Hauptlager 178 und 180 getragen. Der zweite Träger 148 ist starr an den Trägerbolzen (Säulenteilen) 184A bis 184C durch Verbindungsschrauben (nur ein Schraubenloch 182 ist gezeigt) befestigt und damit verbunden. In diesem Ausführungsbeispiel verlaufen die Trägerbolzen (Säulenteile) 184A bis 184C durch die Trägerbolzenlöcher 166A bis 166C und 168A bis 168C (nicht gezeigt) der außen verzahnten Zahnräder 166 und 168, und genau die gleiche Struktur wie jene des vorherigen Ausführungsbeispiels kann für die Trägerbolzen 184A bis 184C (ein Teil wird durch den Pfeil P der 5 angezeigt) eingesetzt werden.
Das heißt, zur Bequemlichkeit sei das Augenmerk auf den Träger 184A gerichtet, der Träger 184A weist einen Passendteil 184E5 auf, der in den zweiten Träger 148 eingepasst ist und daran befestigt ist, und einen Körperteil 184B5, der durch die außen verzahnten Zahnräder 166 und 168 verläuft. Weiterhin ist ein Achsenkreisradius ER5 einer Achse Oe5 des Passendteils 184E5 kleiner als der Achsenkreisradius Br5 einer Achse Ob5 des Körperteils 184B5, und zwar um die Abweichung δR5. Genau die gleiche Struktur wie die oben erwähnte Struktur kann bei den anderen Trägerbolzen (Säulenteilen) 184B und 184C eingesetzt werden.
Auch bei dieser Struktur kann es möglich sein, eine große Abmessung ΔP5 der äußeren Stufe an einer Position außerhalb der Trägerbolzen 184A bis 184C in der radialen Richtung des Planetenraddrehzahluntersetzungsgetriebes 104 sicherzustellen, und im Wesentlichen den gleichen Vorteil zu erreichen wie jenen des Ausführungsbeispiels, das in den 1 bis 3 (4A) gezeigt ist.
In dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel ist ein Ende des Säulenteils (ein innerer Bolzen oder ein Trägerbolzen) integral mit einem (ersten Träger) des Paares von (ersten und zweiten) Trägern ausgeformt worden. Jedoch kann eine Struktur, wo der Säulenteil mit beiden Trägern des Paares von Trägern durch Verbindungsschrauben verbunden ist, bei der Erfindung eingesetzt werden. Im Fall dieser Struktur kann die Erfindung auf die Passendteile angewendet werden, die in beide Träger eingepasst sind.
Weiterhin ist in dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel die Verbindungsschraube auf der Achse des Passendteils eingeschraubt worden. Jedoch muss bei der Erfindung die Verbindungsschraube, welche den Säulenteil mit dem Träger verbindet, nicht notwendigerweise auf der Achse des Passendteils eingeschraubt sein und kann proportional zur Außenseite oder zur Innenseite in radialer Richtung in einer Anordnungsbeziehung bzw. Anordnungsabhängigkeit zu anderen Gliedern verschoben werden.
Weiterhin haben die ersten und zweiten Träger in dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel eine Funktion als innere Ringe der Lager (ersten und zweiten Hauptlager), die die ersten und zweiten Träger tragen, um zu gestatten, dass die ersten und zweiten Träger sich relativ zum Gehäuse des Planetenraddrehzahluntersetzungsgetriebes drehen. Die Lager können extra dafür vorgesehene Innenringe aufweisen.
Weiterhin muss die Einpassung des Passendteils in den Träger nicht durch Einschrauben einer Schraube nach dem Presspassen ausgeführt werden, wie im oben erwähnten Ausführungsbeispiel. Um einer einfachen Montage Priorität zu geben, kann der Passendteil beispielsweise nur pressgepasst sein (ohne eine Schraube) oder er kann durch eine Schraube festgelegt werden, nachdem er lose eingepasst worden ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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.
Zitierte Patentliteratur

- JP 2009-152816 [0002]
- JP 2006-292065 A [0003]

Claims

Planetenraddrehzahluntersetzungsgetriebe, welches außen verzahnte Zahnräder und ein innen verzahntes Zahnrad aufweist, wobei ein innerer Teil davon mit den außen verzahnten Zahnrädern in Eingriff steht, und eine relative Drehkomponente des innen verzahnten Zahnrades relativ zu den außen verzahnten Zahnrädern als eine Ausgangsgröße herausführt, wobei das Planetenraddrehzahluntersetzungsgetriebe Folgendes aufweist: ein Paar von Trägern, die auf beiden Seiten der außen verzahnten Zahnräder in axialer Richtung des außen verzahnten Zahnrades angeordnet sind; und Säulenteile, die durch die außen verzahnten Zahnräder verlaufen und das Paar von Trägern verbinden, wobei der Säulenteil einen Passendteil aufweist, der in den Träger eingepasst ist und an diesem befestigt ist, und einen Körperteil, der durch die außen verzahnten Zahnräder verläuft, und wobei ein Achsenkreisradius einer Achse des Passendteils kleiner ist als ein Achsenkreisradius einer Achse des Körperteils.
Planetenraddrehzahluntersetzungsgetriebe nach Anspruch 1, wobei ein Ende des Säulenteils integral mit einem des Paars von Trägern ausgeformt ist.
Planetenraddrehzahluntersetzungsgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, wobei Verbindungsschrauben in die Achsen der Passendteile geschraubt sind, so dass die Träger mit den Säulenteilen verbunden sind und daran befestigt sind.
Planetenraddrehzahluntersetzungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Träger als Innenringe der Lager wirken, die die Träger tragen, um zu gestatten, dass sich die Träger relativ zu einem Gehäuse des Planetenraddrehzahluntersetzungsgetriebes drehen.