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HINTERGRUND
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Drehmomentübertragungsvorrichtung, in der zwei Wellen (Rotationswellen) koaxial verbunden sind, um ein Drehmoment zu übertragen.
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Beschreibung des zugehörigen Stands der Technik
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Die
JP2004-320842A offenbart eine elektrische Lenkvorrichtung, in der eine Wellenmitte einer Schneckenwelle einer Untersetzung mit einer Wellenmitte einer Motorwelle eines Motors übereinstimmt, wodurch Schwingungen und Geräusche verringert werden, während eine Größenreduktion der Vorrichtung realisiert wird. In dieser Vorrichtung sind einzelne Lager jeweils an beiden Spitzenenden einer jeden der beiden Rotationswellen, also der Motorwelle und der Schneckenwelle, vorgesehen, und jede der beiden Rotationswellen ist jeweils durch die beiden Lager gestützt. Eine Relativbewegung der beiden Rotationswellen in einer Annäherungsrichtung wird durch Anlage zwischen den Lagern an einem Verbindungsende einer jeden Rotationswelle und einer Stufenfläche einer jeden Rotationswelle reguliert. Bei dieser Stützstruktur sind entgegengesetzte Wellenenden von beiden Rotationswellen durch Keilverzahnung direkt verbunden und das Drehmoment wird von der Motorwelle über den Keilverzahnungsverbindungsabschnitt auf die Schneckenwelle übertragen.
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Wenn jedoch gemäß der in
JP2004-320842A offenbarten Struktur eine Wellenabweichung oder dergleichen auftritt, werden an dem Keilverzahnungsverbindungsabschnitt Spannungen verursacht. Da zudem die Verbindungsenden von beiden Rotationswellen durch die einzelnen Lager gestützt sind, gibt es eine Tendenz dazu, dass die Spannung zunimmt. Zudem kann die Spannung, die an dem Anlageabschnitt auftritt, der die Relativbewegung von beiden Rotationswellen in einer Annäherungsrichtung reguliert, in Folge einer relativ kurzen Strecke zwischen dem Anlageabschnitt und dem Keilverzahnungsverbindungsabschnitt ebenso zunehmen.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde getätigt, um die oben stehenden Probleme zu lösen. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drehmomentübertragungsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, eine Spannung und dergleichen zu unterdrücken, die dann verursacht werden, wenn in zwei Rotationswellen eine Wellenabweichung verursacht wird.
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Gemäß einem veranschaulichenden Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Drehmomentübertragungsvorrichtung bereitgestellt, die zwei Rotationswellen miteinander gegenüberliegenden Wellenenden verbindet, sodass das Drehmoment durch einen Drehmomentübertragungsmechanismus übertragen wird, der an einer Wellenendfläche einer jeden der zwei Rotationswellen vorgesehen ist, wobei eine erste Rotationswelle der zwei Rotationswellen einen zweifach gestützte Struktur hat, bei der beide Endabschnitt der ersten Rotationswelle jeweils durch Lager gestützt sind, und wobei eine zweite Rotationswelle der zwei Rotationswellen eine Auskragungsstruktur hat, bei der lediglich ein Endabschnitt der zweiten Rotationswelle, der dem Drehmomentübertragungsmechanismus entgegengesetzt ist, durch ein Lager gestützt ist, und die zweite Rotationswelle ist von einem Lager der die erste Rotationswelle stützenden Lager beabstandet, wobei dass eine Lager an einer Seite des Drehmomentübertragungsmechanismus vorgesehen ist.
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Gemäß dieser Konfiguration hat die zweite Rotationswelle die Auskragungsstruktur. Dadurch ist es möglich, die Spannung zu unterdrücken, die an dem Drehmomentübertragungsmechanismus und dergleichen verursacht wird, wenn Achsen beider Wellen voneinander abweichen, und zwar verglichen mit einer Konfiguration, bei der die zweite Rotationswelle ebenso eine zweifach gestützte Struktur aufweist. Zudem ist die zweite Rotationswelle von dem Lager beabstandet, das die erste Rotationswelle an einer Seite des Drehmomentübertragungsmechanismus stützt. Selbst wenn die Achsen beider Wellen voneinander abweichen, tritt somit zwischen der zweiten Rotationswelle und dem Lager die Spannung nicht auf und das Erzeugen oder Zunehmen von Spannung an dem Drehmomentübertragungsmechanismus in Folge der Spannungserzeugung wird nicht verursacht, und zwar im Gegensatz zu einer Konfiguration, bei der die zweite Rotationswelle an dem Lager anliegen gelassen wird und die axiale Bewegung der anderen Rotationswelle somit reguliert ist. Das heißt, da es möglich ist, die Drehmomentübertragungsstruktur zu konfigurieren, die in der Lage ist, die Spannung zu unterdrücken, ist es möglich, die Lebensdauer der Drehmomentübertragungsvorrichtung zu verlängern.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die zuvor erwähnten und zusätzliche Merkmale und Kennzeichen dieser Offenbarung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung unter Berücksichtigung der Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ersichtlicher, wobei
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1 eine vergrößerte Teilschnittansicht einer Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß einem ersten veranschaulichenden Ausführungsbeispiel ist;
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2 eine vergrößerte Perspektivansicht eines Spitzenendes einer Welle 2 an einer zu verbindenden Seite;
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3 eine vergrößerte Perspektivansicht ist, die einen Zustand zeigt, in dem Stifte 5 an der Welle 2 vorgesehen sind;
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4 eine vergrößerte Schnittansicht eines Verbindungsabschnitts zwischen einer Welle 4 eines Stellglieds 3 und den Stiften 5 ist;
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5A einen Zustand zeigt, in dem ein Biegemoment M auf die Welle 2 in einer Drehmomentübertragungsstruktur eines Vergleichsbeispiels aufgebracht wird, welches von den Erfindern untersucht wurde; und
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5B einen Zustand zeigt, in dem das Biegemoment M auf die Welle 2 in einer Drehmomentübertragungsstruktur des ersten veranschaulichenden Ausführungsbeispiels zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Im weiteren Verlauf werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen veranschaulichende Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben. Ferner sind in den jeweiligen veranschaulichenden Ausführungsbeispielen die gleichen oder äquivalente Teile mit den gleichen Bezugszeichen in den Zeichnungen bezeichnet.
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(Erstes veranschaulichendes Ausführungsbeispiel)
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1 eine vergrößerte Teilschnittansicht einer Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß einem ersten veranschaulichenden Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Nachstehend ist die Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß diesem veranschaulichenden Ausführungsbeispiel insbesondere unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
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Die in 1 gezeigte Drehmomentübertragungsvorrichtung ist so konfiguriert, dass eine Welle (Rotationswelle) eines Motors 1 und eine Welle (Rotationswelle) 4 eines Stellglieds 3, welches wie eine Pumpe durch Drehung angetrieben ist, verbunden sind, und dass das Drehmoment des Motors 1 durch die verbundenen Wellen 2, 4 auf das Stellglied 3 übertragen werden kann. Die Welle 2 des Motors 1 wird gedreht, wenn zu dem Motor 1 Leistung zugeführt wird. Beide Wellen 2, 4 sind über Stifte 5 an den Wellenendflächen der Welle 2 und der Welle 4 des Stellglieds 3, die einander gegenüberliegend sind, miteinander verbunden.
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Ein Gehäuse 6 des Stellglieds 3 ist mit einem hohlen Abschnitt 6a ausgebildet, in den die Welle 4 eingesetzt ist. Ein Innendurchmesser des hohlen Abschnitts 6a ist an einer Seite des Motors 1 vergrößert. Der Abschnitt mit vergrößertem Innendurchmesser, d. h., eine Endseite der Welle 4 ist mit einem Lager 7 versehen. Zudem ist die andere Endseite der Welle 4 in dem Stellglied 3 ebenso mit einem Lager versehen. Das heißt, die Welle 4 hat eine zweifach gestützte Struktur, bei der beide Endabschnitte davon durch die zwei Lager 7, 8 gestützt sind. Obwohl dies in 1 nicht gezeigt ist, ist im Übrigen zwischen den Lagern 7, 8 ein Antriebsobjekt des Stellglieds 3 vorgesehen. Wenn die Welle 2 des Motors 1 gedreht wird, dann wird die Welle 4 so gedreht, dass das Antriebsobjekt angetrieben wird.
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Die Welle 2 des Motors 1 ist hingegen durch ein Lager 9 gestützt, das in einem Gehäuse des Motors 1 an einem Endabschnitt gegenüberliegend der Welle 4 des Stellglieds 3 vorgesehen ist, und der andere Endabschnitt davon, der der Welle 4 gegenüberliegt, ist ein freies Ende. Der Endabschnitt der Welle 2, der der Welle 4 gegenüberliegt, ist mit der Welle 4 verbunden und daran gestützt. Das heißt, die Welle 2 hat eine auskragende Stützstruktur, bei der lediglich ein Endabschnitt davon direkt durch das Lager 9 gestützt ist und der andere Endabschnitt nicht direkt durch die Welle 4 gestützt ist.
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Die jeweiligen Lager 7 bis 9 sind Kugellager, die Innenlaufringe 7a bis 9a und Außenlaufringe 7b bis 9b haben und zwischen den Innenlaufringen 7a bis 9a und den Außenlaufringen 7b bis 9b sind eine Vielzahl von Wälzkörpern 7c bis 9c zwischen geordnet. Unter diesen ist die Welle 4 in Durchgangslöcher der Innenlaufringe 7a, 8a der Lager 7, 8 eingesetzt und die Welle 4 ist in ein Durchgangsloch des Innenlaufrings 9a des Lagers 9 eingesetzt. Die jeweiligen Endabschnitt der Wellen 2, 4 werden gestützt, da sie an Innenwandflächen (Stützflächen) der Durchgangslöcher der jeweiligen Innenlaufringe 7a bis 9a anliegen.
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Bei dem zuvor erwähnten Stützzustand ist ein Spitzenende der Welle 2, das der Welle 4 gegenüberliegt, mit einem vorbestimmten Abstand von einem Spitzenende der Welle 4, welches der Welle 2 gegenüberliegt, unter Verwendung der Stifte bzw. Bolzen 5 beabstandet, sodass das Spitzenende der Welle 2 ebenso von dem Lager 7 beabstandet ist. Wenn der Motor 1 angetrieben wird, kann daher die Welle 2 gedreht werden, ohne an dem Lager 7 anzuliegen.
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2 ist eine vergrößerte Perspektivansicht des Spitzenendes der Welle 2 an einer zu verbindenden Seite. 3 ist eine vergrößerte Perspektivansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Stifte 5 an der Welle 2 vorgesehen sind.
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Wie dies in 2 gezeigt ist, ist eine Wellenendfläche (Spitzenendfläche) der Welle 2 des Motors 1 mit zwei Vertiefungsabschnitten 2a ausgebildet, die von der Wellenendfläche gebohrt sind. Die zwei Vertiefungsabschnitte 2a sind Einsetzlöcher mit einem kreisförmigen Querschnitt, haben den gleichen Innendurchmesser und die gleiche Tiefe und sind so angeordnet, dass sie in Radiusrichtung und in Umfangsrichtung bei gleichen Intervallen mit Bezug auf eine Mittelachse der Welle 2 beabstandet sind. Wie dies in 3 gezeigt ist, sind die Stifte 5 jeweils in die zwei Vertiefungen 2a eingepresst. Dadurch sind die Stifte 5 befestigt, wobei sie von der Wellenendfläche der Welle 2 vorragen, und die vorragenden Abschnitte der Stifte 5 bilden konvexe Elemente.
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Übrigens haben die zwei Vertiefungsabschnitte 2a konische Abschnitte 2b, deren Innendurchmesser in Richtung des Spitzenendes der Welle 2 allmählich zunehmen. Somit ist es möglich, die Bolzen einfach in die jeweiligen Vertiefungsabschnitte 2a einzusetzen.
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4 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Verbindungsteils zwischen der Welle 4 des Stellglieds 3 und den Stiften 5. Wie dies in 2 und 4 gezeigt ist, hat ein Spitzenende der Welle 4 des Stellglieds 3 ebenso die gleiche Konfiguration wie jene der Welle 2 des Motors 1. Genauer gesagt ist die Wellenendfläche (Spitzenendfläche) der Welle 4 mit zwei Vertiefungsabschnitten 4a ausgebildet, die von der Wellenendfläche gebohrt sind. Die zwei Vertiefungsabschnitte 4a sind Einsetzlöcher mit einem kreisförmigen Querschnitt und haben jeweils eine ebene Bodenfläche. Zudem haben die zwei Vertiefungsabschnitte 4a den gleichen Innendurchmesser und die gleiche Tiefe und sind so angeordnet, dass sie in Radiusrichtung und in Umfangsrichtung bei gleichen Intervallen mit Bezug auf eine Mittelachse der Welle beabstandet sind. Innendurchmesser der zwei Vertiefungsabschnitte 4a sind größer als jene der zwei Vertiefungsabschnitte 2a, die an der Welle 2 des Motors 1 ausgebildet sind, sodass die Stifte 5 darin lose eingesetzt sind. Zudem haben die Vertiefungsabschnitt 4a konische Abschnitte 4b, deren Innendurchmesser in Richtung des Spitzenendes der Welle 4 allmählich zunehmen. Somit ist es möglich, die Stifte 5 einfach in die jeweiligen Vertiefungsabschnitte 4a einzusetzen.
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Der Stift 5 hat einen kreisförmigen Querschnitt, der den Vertiefungsabschnitten 2a, 4a entspricht. In diesem veranschaulichenden Ausführungsbeispiel ist der Stift 5 ein Element mit einer zylindrischen Form. Ein Außendurchmesser des Stifts 5 ist größer als ein Innendurchmesser einer Innenseite des konischen Abschnitts 2b eines jeden der zwei Vertiefungsabschnitte 2a, die an der Welle 2 ausgebildet sind, und ist kleiner als ein Innendurchmesser einer Innenseite des konischen Abschnitts 4b eines jeden der zwei Vertiefungsabschnitte 4a, die an der Welle 4 ausgebildet sind. Wie dies zuvor beschrieben ist, ist daher der Stift 5 lose in den Vertiefungsabschnitt 4a der Welle 4 des Stellglieds 3 eingesetzt, während der Stift 5 in den Vertiefungsabschnitt 2a der Welle 2 des Motors 1 eingepresst ist. Daher werden beim Verbinden die Stifte 5 zuerst in die zwei Vertiefungsabschnitte 2a der Welle 2 eingepresst, der Motor 1 und das Stellglied 3 werden so angeordnet, dass die Spitzenenden der beiden Wellen 2, 4 einander gegenüberliegen, und dann werden die in die Vertiefungsabschnitte 2a der Welle 2 eingepressten Stifte 5 in die Vertiefungsabschnitte 4a der Welle 4 eingesetzt. Dadurch sind beide Wellen 2, 4 durch die Stifte 5 verbunden.
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Zudem haben die Stifte 5 eine solche Länge, dass die Spitzenenden der beiden Wellen 2, 4 voneinander beabstandet sind, ohne in dem Zustand anzuliegen, indem die Stifte 5 in die Vertiefungsabschnitte 2a und die Vertiefungsabschnitte 4a eingesetzt sind und die beiden Wellen 2, 4 somit verbunden sind. Das heißt, da die Stifte 5 in die jeweiligen Vertiefungsabschnitte 2a der Welle 2 eingepresst sind und in die jeweiligen Vertiefungsabschnitte 4a der Welle 4 lose eingesetzt sind, bilden die Stifte konvexe Elemente, die von der Wellenendfläche (Basisendfläche) der Welle 2 vorragen, nachdem die Stifte in die zwei Vertiefungsabschnitte 2a eingepresst wurden. Somit ist jeder der Stifte so konfiguriert, dass er eine solche Abmessung hat, dass ein vorragender Betrag des konvexen Elements, d. h. dessen axiale Länge, größer als eine axiale Tiefe eines jeden der zwei Vertiefungsabschnitt 4a der Welle 4 ist.
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Zudem sind beide Spitzenenden des Stifts 5, d. h. die Spitzenenden des Stifts 5, die in die vertieften Abschnitte 2a, 4a der Wellen 2, 4 eingesetzt werden, abgerundet, sodass die Stifte 5 einfach in die vertieften Abschnitte 2a, 4a der Wellen 2, 4 eingesetzt werden können. In diesem veranschaulichenden Ausführungsbeispiel ist das Spitzenende des Stifts 5 eben und lediglich eine Außenumfangskante des Spitzenendes des Stifts 5 ist abgerundet. Das axiale Spitzenende des Stifts 5 liegt an dem in Achsrichtung inneren Ende des vertieften Abschnitts 4a der Welle 4 an, wodurch die Relativbewegung der beiden Wellen 2, 4 in der axialen Annäherungsrichtung und der Abstand der Wellenendfläche der Welle 2 und der Wellenendfläche der Welle 4 reguliert werden. In diesem veranschaulichenden Ausführungsbeispiel ist der ebene Abschnitt des Spitzenendes des Stifts 5 so konfiguriert, sodass er an der gegenüberliegenden ebenen Bodenfläche des vertieften Abschnitts 4a der Welle 4 anliegt. Somit ist es möglich, einen großen Anlagebereich sicherzustellen, sodass die an den beiden anliegenden Abschnitten auftretende Spannung verringert wird.
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Der Stift 5 ist beispielsweise aus auf Eisen basierendem Material gefertigt und wird einem Aushärtungsprozess unterworfen, um dessen Steifigkeit zu erhöhen. Beispielsweise kann als der Stift 5 eine Walze verwendet werden, die in einem gewöhnlichen Lager verwendet wird.
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Übrigens liegt eine besondere Beschränkung darin, in welchen der vertieften Abschnitte 2a, 4a der Wellen 2, 4 der Stift 5 eingepresst und in welchen er lose eingesetzt ist. Jedoch ist in diesem veranschaulichenden Ausführungsbeispiel der Stift 5 in den vertieften Abschnitt 2a der Welle 2 eingepresst und in den vertieften Abschnitt 4a der Welle 4 lose eingesetzt. Der Grund dafür ist folgender.
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In diesem veranschaulichenden Ausführungsbeispiel funktioniert der Motor 1 lediglich zum Drehen der Welle 4 des Stellglieds 3 durch die Welle 2. Somit ist die radial an der Welle anliegende Last klein. Wenn verglichen mit dieser Konfiguration eine Rotationspumpe (Trochoidpumpe), die zum Steuern eines Bremsflüssigkeitsdrucks verwendet wird, beispielsweise als das Stellglied 3 verwendet wird, wird die Last, die in Folge des durch den Pumpenantrieb ausgelassenen Bremsfluids mit einem hohen Druck hervorgerufen wird, auf die Welle 4 aufgebracht. Daher ist die Last, die in Radiusrichtung auf die Welle 4 aufgebracht wird, groß. Um die Steifigkeit zu verbessern, wird die Welle 4 daher häufig dem Härtungsprozess unterworfen. Jedoch ist es schwierig, die gehärtete Welle 4 zu dehnen und zusammenzudrücken, sodass es schwierig ist, den Stift 5 in den vertieften Abschnitt 4a einzupressen. Dementsprechend ist der Stift 5 in den vertieften Abschnitt 2a der Welle 2 eingepresst, für die das Durchführen des Härtungsprozesses nicht erforderlich ist. Das heißt, es ist möglich, den Stift 5 verglichen mit dem Einpressen in den vertieften Abschnitt 4a der Welle 4 leichter in den vertieften Abschnitt 2a einzupressen.
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Wie dies zuvor beschrieben ist, sind beide Wellen 2, 4 durch den Stift 5 verbunden, sodass die Wellenmitten der beiden Wellen 2, 4 jeweils präzise ausgerichtet sind. Zudem ist es möglich, die Drehmomentübertragungsvorrichtung zu implementieren, die die Verbindungsstruktur hat, bei der die jeweiligen Stift 5 in Radiusrichtung und in Umfangsrichtung bei gleichen Intervallen mit Bezug auf die Mittelachsen der beiden Wellen 2, 4 angeordnet sind.
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Bei der zuvor beschriebenen Wellenverbindungsstruktur sind die Welle 2 des Motors 1 und die Welle 4 des Stellglieds 3 verbunden. Das heißt, da beide Wellen 2, 4 durch die zwei Bolzen 5, die einen kreisförmigen Querschnitt haben, verbunden sind, ist es möglich, beide Wellen 2, 4 zu verbinden, indem die Wellen einfach gegenüberliegend zueinander angeordnet werden. Da das lose Einsetzen an einer Seite durchgeführt wird, ist es möglich, die Wellen einfach zu verbinden und die Wellenmitten einfach auszurichten. Da es zudem nicht erforderlich ist, beide Wellen 2, 4 relativ zueinander zu drehen, um die Wellen 2, 4 zu verbinden, ist es möglich, eine Wellenverbindungsstruktur zu erreichen, bei der es nicht erforderlich ist, während des Herstellungsprozesses beispielsweise den Motor 1 Leistung zuzuführen.
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Während die Welle 4 gemäß der zuvor beschriebenen Drehmomentübertragungsvorrichtung die zweifach gestützte Struktur hat, bei der deren beiden Endabschnitt durch die Lager 7, 8 jeweils gestützt sind, hat die Welle 2 die auskragende Stützstruktur, bei der deren Spitzenende, das der Welle 4 gegenüberliegend ist, ein freies Ende ist. Die Stifte 5, die zwischen den Endflächen der jeweiligen Wellen 2, 4 angeordnet sind, konfigurieren den Drehmomentübertragungsmechanismus, und das Lager 7 an der Seite des Drehmomentübertragungsmechanismus ist von der Welle 2 beabstandet.
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Das heißt, eine Welle 2 hat die auskragende Stützstruktur, sodass es möglich ist, die Spannung zu unterdrücken, die an dem Drehmomentübertragungsmechanismus und dergleichen hervorgerufen wird, wenn die Achsen der Wellen 2, 4 voneinander abweichen, und zwar verglichen mit der zweifach gestützten Struktur. Zudem ist die Welle 2 von dem Lager 7 beabstandet und daher tritt selbst dann, wenn die Achsen der beiden Wellen 2, 4 voneinander abweichen, die Spannung zwischen der Welle 2 und dem Lager 4 nicht auf und das Erzeugen oder Zunehmen von Spannung an dem Drehmomentübertragungsmechanismus in Folge der Erzeugung der Spannung wird nicht hervorgerufen, und zwar im Gegensatz zu einer Konfiguration, bei der die Welle an dem Lager 2 anliegend gelassen wird und dadurch die Axialbewegung der Welle 2 reguliert wird. Das heißt, da es möglich ist, die Drehmomentübertragungsstruktur zu konfigurieren, die in der Lage ist, die Spannung zu unterdrücken, ist es möglich die Lebensdauer der Drehmomentübertragungsvorrichtung zu verlängern.
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Da zudem die Welle 2 so konfiguriert ist, dass sie die auskragende Stützstruktur hat, tritt die Abweichung der Wellenmitten, die in einer Konfiguration auftritt, bei der die gegenüberliegenden Enden der jeweiligen Wellen durch die einzelnen Lager gestützt sind, nicht auf, sodass es möglich ist, die Wellenmitten einfacher auszurichten. Zudem ist das eine Ende der Welle 2 als ein freies Ende konfiguriert und ist gewöhnlich durch das Lager 7 gestützt, welches die Welle 4 stützt. Verglichen mit einer Konfiguration, bei der die gegenüberliegenden Enden der jeweiligen Wellen durch die einzelnen Lager gestützt sind, ist es daher möglich die Anzahl von Lagern zu verringern, und somit die Vorrichtung herzustellen, die den Wellenverbindungsmechanismus hat, der in der Achsrichtung kleiner ist.
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Die Stifte 5 sind in die vertieften Abschnitte 2a der Welle 2 eingesetzt, sodass die konvexen Elemente konfiguriert werden. Die konvexen Elemente sind in die vertieften Abschnitte 4a der Welle 4 eingesetzt und die axialen Spitzenenden der konvexen Elemente, die durch die Stifte 5 konfiguriert sind, liegen an den in Achsrichtung inneren Enden der vertieften Abschnitte 4a an, sodass die Relativbewegung von beiden Wellen 2, 4 in der axialen Annäherungsrichtung reguliert wird, und die Wellenendfläche der Welle 2 und die Wellenendfläche der Welle 4 sind daher beabstandet. Mit dieser einfachen Struktur ist es möglich, den beabstandeten Zustand zwischen der Wellenendfläche der Welle 2 und der Wellenendfläche der Welle 4 zu erhalten. Da die Wellenendflächen der beiden Wellen 2, 4 voneinander beabstandet sind, ist es möglich, die Spannung zu verringern, die an den konvexen Elemente oder den vertieften Abschnitten 4a verursacht werden, wenn die Wellen voneinander abweichen, und zwar verglichen mit einer Konfiguration, bei der die Wellenendflächen anliegen.
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Zudem sind die konvexen Elemente des axialen Spitzenendes der Welle 2 durch die Stifte 5 konfiguriert und die Stifte 5 und die Welle 4 sind durch die Einsetzlöcher verbunden, die durch die an der Welle 4 ausgebildeten Vertiefungsabschnitte 4a konfiguriert sind. Verglichen mit einer Drehmomentübertragungsstruktur, bei der die Wellenendflächen jeweils mit einem Schlitzabschnitt und einem in den Schlitzabschnitt einzusetzenden Keilabschnitt versehen sind, ist es möglich die Struktur zum Beabstanden beider Wellen 2, 4 einfacher zu gestalten.
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Zudem hat die Welle 2 die auskragende Struktur und die axialen Spitzenenden der Stifte 5 liegen an den in Achsrichtung inneren Enden der vertieften Abschnitte 4a der Welle 4 an, sodass die Relativbewegung der beiden Wellen 2, 4 in der axialen Annäherungsrichtung reguliert wird, und die Wellenendfläche der Welle 2 und die Wellenendfläche der Wellen 4 sind beabstandet. Mit dieser Struktur ist es zudem möglich, die Last zu unterdrücken, die in Folge des Biegemoments M der Welle 2 verursacht wird. Dies wird unter Bezugnahme auf 5A und 5B beschrieben.
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5A und 5B zeigen einen Zustand, in dem dieses Biegemoment M auf die Welle 2 in einer Drehmomentübertragungsstruktur eines Vergleichsbeispiels, welches durch die Erfinder untersucht wurde, und in der Drehmomentübertragungsstruktur dieses veranschaulichenden Ausführungsbeispiels aufgebracht wird.
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Gemäß der in 5A gezeigten Drehmomentübertragungsstruktur des Vergleichsbeispiels sind die Endabschnitte der beiden Wellen 2, 4 in das Durchgangsloch des Innenlaufrings 7a des Lagers 7 eingesetzt und beide Wellen 2, 4 sind durch das Lager 7 direkt gestützt. Ein Außenumfang der Welle 2 des Motors 1 ist mit einem Flansch 2c an einer Position vorgesehen, die von der Wellenendfläche der Welle 2 um eine vorbestimmte Strecke entfernt ist. Der Flansch 2c liegt an dem Lager 7 so an, dass die Welle 2 axial positioniert ist. Da auch bei dieser Struktur die Wellen 2, 4 in gewöhnlicher Weise durch ein Lager 7 gestützt sein können, ist es einfach, die Drehmomentübertragungsvorrichtung klein zu gestalten.
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Wenn jedoch gemäß der in 5A gezeigten Struktur das Biegemoment M für die Welle 2 verursacht wird, würden mit schwarzen Punkten in 5A gezeigte Stellen zu Anlageabschnitten werden. Das heißt, ein Abschnitt des Außenumfangs des Stifts 5, der sich an der in Radiusrichtung äußersten Seite der Welle 4 befindet, liegt an der Innenumfangsfläche des Eingangs des vertieften Abschnitts 4a an und der Flansch 2c liegt an dem Innenlaufring 7a an einer dem Anlageabschnitt gegenüberliegenden Seite an, wobei die Mittellinie der Wellen 2, 4 dazwischen angeordnet sind. Die mit Pfeilen in einer unteren Bildzeichnung von 5A gezeigte Last wird auf den jeweiligen Anlageabschnitten aufgebracht. Da jedoch eine Strecke L1 zwischen beiden Anlageabschnitten relativ kurz ist, würde die aufgebrachte Last größer werden.
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Verglichen mit diesem Vergleichsbeispiel würde gemäß der Drehmomentübertragungsstruktur dieses veranschaulichenden Ausführungsbeispiels, das in 5B gezeigt ist, dann, wenn das Biegemoment M für die Welle 2 verursacht wird, mit schwarzen Punkten in 5B gezeigte Stellen zu den Anlageabschnitten werden. Das heißt, ein Abschnitt des Außenumfangs des Stifts 5, der sich an der in Radiusrichtung äußersten Seite der Welle 4 befindet, liegt an der Innenumfangsfläche des Eingangs des vertieften Abschnitts 4a an, und die Welle 2 liegt an dem Innenlaufring 9a des Lagers 9 an, welches den Endabschnitt der Welle 2 gegenüberliegend des Drehmomentübertragungsmechanismus an einer dem Anlageabschnitt gegenüberliegenden Seite stützt, wobei die Mittellinien der Wellen 2, 4 dazwischen angeordnet sind. Selbst wenn die mit Pfeilen in einer unteren Bildzeichnung von 5B gezeigte Last auf die jeweiligen Anlageabschnitten aufgebracht wird, ist es möglich, die aufgebrachte Last zu verringern, da eine Strecke L2 zwischen beiden Anlageabschnitten relativ lang ist. Wie dies zuvor beschrieben ist, ist es folglich zudem möglich, die Last zu unterdrücken, die in Folge des Biegemoments M der Welle 2 hervorgerufen wird.
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Auch in diesem veranschaulichenden Ausführungsbeispiel ist es möglich, die Wellenverbindungsstruktur durch die einfache Struktur der zylindrisch vertieften Abschnitte 2a, 4a und der zylindrischen Stifte 5 zu implementieren. Somit ist es möglich, die jeweiligen Teile zum Konfigurieren der Verbindungsstruktur einfach zu verarbeiten und die Herstellungskosten zu drücken. Da insbesondere der Stift 5 durch die einfache Struktur mit der zylindrischen Form konfiguriert sein kann, ist es möglich, eine Walze, eines gewöhnlichen Lagers, die eine hohe Härte hat, als den Stift 5 zu verwenden, sodass es möglich ist die Komponentenkosten zu verringern. Somit ist es möglich die Herstellungskosten weiterzudrücken.
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(Andere veranschaulichende Ausführungsbeispiele)
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In dem obigen veranschaulichenden Ausführungsbeispiel wurde die Konfiguration zum Übertragen des Drehmoment des Motors 1 auf das Stellglied 3 als ein Beispiel der Drehmomentübertragungsvorrichtung beschrieben, die zwei Rotationswellen so verbindet, dass das Drehmoment durch den an den Wellenendflächen der jeweiligen Rotationswellen vorgesehenen Drehmomentübertragungsmechanismus übertragen werden kann. Jedoch kann die vorliegende Erfindung auf Drehmomentübertragungsvorrichtungen angewendet werden, die andere Konfigurationen hat.
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Auch in dem obigen veranschaulichenden Ausführungsbeispiel wurde die Struktur, bei der die in die vertieften Abschnitten 2a der Welle 2 eingepressten Stifte 5 in der Lage sind, als die konvexen Elemente zu dienen, und die konvexen Elemente in die vertieften Abschnitte 4a der Welle 4 eingesetzt sind, als ein Beispiel der Drehmomentübertragungsstruktur beschrieben, bei der die konvexen Elemente von einer Wellenendfläche (die als die Basisendfläche dient) von beiden Wellen vorstehen und die andere Wellenendfläche gebohrt ist, sodass sie die vertieften Abschnitte bildet. Jedoch ist diese Struktur lediglich beispielhaft. Beispielsweise kann ebenso eine Struktur verwendet werden, bei der das konvexe Element mit der Rotationswelle einstückig vorgesehen ist.
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Zudem sind die vertieften Abschnitte 2a, 4a der Wellen 2, 4 als die Einsetzlöcher der Stifte 5 ausgebildet, die Stifte 5 sind in die vertieften Abschnitte 2a eingepresst und in die vertieften Abschnitte 4a lose eingesetzt. Jedoch ist diese Konfiguration lediglich beispielhaft. Beispielsweise kann der Stift 5 nach Einsetzen des Stifts 5 in den vertieften Abschnitt 2a durch Schweißen und dergleichen an der Welle 2 befestigt werden. Da, wie dies zuvor beschrieben ist, die Welle 4 häufig einer Verhärtungsverarbeitung unterzogen wird, um die Steifigkeit davon zu verbessern, ist es zudem vorzuziehen, den Stift 5 in die Welle 2 einzupressen und dann den Stift 5 in den vertieften Abschnitt 4a der Welle 4 einzusetzen. Jedoch kann es auch möglich sein, den Stift 5 in die Welle 4 einzupressen und dann den Stift 5 in den vertieften Abschnitt 2a der Welle 2 einzusetzen.
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Das heißt, die Verbindungskonfiguration zwischen den vertieften Abschnitten 2a, 4a der Wellen 2, 4 und den Stiften 5 ist nicht besonders beschränkt. Jedoch sollten die Wellenendflächen beider Wellen 2, 4 beim Einsetzen des Stifts 5 in die vertieften Abschnitte 2a, 4a beabstandet sein. Daher ist es erforderlich, dass eine Summe der einsetzbaren Tiefen in den vertieften Abschnitten 2a, 4a kleiner als die gesamte Länge des Stifts 5 sein sollte. Im Übrigen bedeutet die einsetzbare Tiefe eine Länge von der Endfläche vertieften Abschnitte 2a, 4a der Wellen 2, 4 zu der Bodenfläche der vertieften Abschnitte 2a, 4a, wenn der Stift 5 an den Bodenflächen der vertieften Abschnitte 2a, 4a anliegt, und bedeutet eine einpressbare Tiefe, wenn der Stift 5 in die vertieften Abschnitte 2a, 4a eingepresst wird.
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Zudem kann die Welle 4 des Stellglieds 3 so angeordnet sein, dass ihr Spitzenende (das der Welle 2 gegenüberliegende Spitzenende) mehr in Richtung zu dem Motor 1 (rechts in 1) als zu dem Lager 7 vorsteht.
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Es ist eine Drehmomentübertragungsvorrichtung vorgesehen, die zwei Rotationswellen miteinander gegenüberliegenden Wellenenden verbindet, sodass ein Drehmoment über einen Drehmomentübertragungsmechanismus, der an einer Wellenendfläche einer jeden von zwei Rotationswellen vorgesehen ist, übertragen werden kann. Eine erste Rotationswelle der zwei Rotationswellen hat eine zweifach gestützte Struktur, bei der beide Endabschnitt der ersten Rotationswelle jeweils durch Lager gestützt sind. Eine zweite Rotationswelle von den zwei Rotationswellen hat eine auskragende Struktur, bei der lediglich ein Endabschnitt der zweiten Rotationswelle, der dem Drehmomentübertragungsmechanismus entgegengesetzt ist, durch ein Lager gestützt ist, und die zweite Rotationswelle ist von einem Lager der die erste Rotationswelle stützenden Lagern beabstandet, wobei das eine Lager an einer Seite des Drehmomentübertragungsmechanismus vorgesehen ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2004-320842 A [0002, 0003]
