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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Untersetzungsgetriebe der exzentrisch umlaufenden Bauart.
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Beschreibung der verwandten Technik
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In
JP 2010-156430 A (
1) wird beispielsweise ein Untersetzungsgetriebe der exzentrisch umlaufenden Bauart offenbart, welches geeignet ist, um in einem Gelenkantrieb eines Industrieroboters verwendet zu werden. Das Untersetzungsgetriebe ist so konfiguriert, dass ein außenverzahntes Zahnrad, welches in einem Träger getragen wird, mit einem innenverzahnten Zahnrad in Eingriff kommt, während das außenverzahnte Zahnrad exzentrisch umläuft, und eine relative Drehung der beiden Zahnräder, die zum Zeitpunkt des Eingriffs erzeugt wird, herausgeführt wird.
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Die relative Drehung zwischen dem innenverzahnten Zahnrad und dem außenverzahnten Zahnrad wird durch die relative Drehung zwischen einem Gehäuse, welches mit einem Hauptkörper des innenverzahnten Zahnrades integriert ist, und dem Träger herausgeführt. Dadurch können das Gehäuse und der Träger eine Relativdrehung über ein Lager ausführen, welches einen großen Durchmesser hat, welches als „Hauptlager“ bezeichnet wird.
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Hier wird in Verbindung mit einer Industriemaschine (angetriebenen Vorrichtung), in die das Untersetzungsgetriebe integriert ist, oder mit der Industriemaschine verwendet wird, eine Konfiguration vorgeschlagen, bei der ein Moment, welches auf der „Industriemaschinenseite“ vorgesehen wird, von einem Lagermechanismus aufgenommen wird, da ein Moment, welches in umgekehrter Weise von der Industriemaschinenseite bzw. der Seite der angetriebenen Vorrichtung in das Hauptlager des Untersetzungsgetriebes eingegeben wird, im Übrigen beträchtlich gesteigert ist. Gemäß dieser Konfiguration, wie sie unten beschrieben wird, kann als eine Folge das Hauptlager bei der Untersetzungsgetriebeseite weggelassen werden.
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In einem Fall eines Untersetzungsgetriebes, welches das Hauptlager nicht aufweist, bestehen jedoch gemäß einem Aspekt Nachteile dahingehend, dass die Positionen von jedem Glied in dem Untersetzungsgetriebe abweichen bzw. verschoben werden, oder dass wichtige Teile leicht beschädigt werden, wenn das Untersetzungsgetriebe unvorsichtig zum Zeitpunkt des Transportes oder der Montage behandelt wird.
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EP 0 291 052 A2 offenbart ein Planetengetriebesystem, umfassend: Eingangs- und Ausgangseinheiten, mindestens drei Exzenterelemente, die axial nebeneinander angeordnet, deren Phasen zueinander versetzt und die wirkungsmäßig mit der Eingangs- oder der Ausgangseinheit verbunden sind, jeweils über Rollen um die Exzenterelemente herum aufgesetzte außenverzahnte Räder, ein innenseitig mit den außenverzahnten Rädern kämmendes innenverzahntes Rad, mindestens einen inneren Stift, der mit einem Spiel in mindestens eine innere Bohrung in jedem der außenverzahnten Räder eingesetzt ist, und einen Flansch zum Festlegen bzw. Halten des inneren Stifts, wobei entweder das innenverzahnte Rad oder der Flansch feststehend gehalten und das betreffende andere Element mit der Ausgangs- oder Eingangseinheit gekoppelt ist, wobei alle Exzenterelemente als ein integriertes oder materialeinheitliches Element ausgebildet sind, und wobei ein Innenumfangs(lauf)ring zur abrollfähigen Lagerung der Rollen um einen Außenumfang jedes der Exzenterelemente herum aufgesetzt ist, wobei eine Außenkonfiguration des an einem Endabschnitt angeordneten Exzenterelements unter den Exzenterelementen so ausgebildet ist, daß sie kleiner ist als eine Außenkonfiguration der ihm benachbarten Exzenterelemente, wobei die Dicke des auf das einen kleinen Durchmesser besitzende Exzenterelement aufgesetzten Innenumfangsrings größer gewählt ist als die Dicken der jeweils auf die anderen Exzenterelemente aufgesetzten Innenumfangsringe, und wobei ein Abstandsring mit einem Außendurchmesser entsprechend dem der anderen Exzenterelemente um einen Außenumfang des den kleinen Durchmesser aufweisenden Exzenterelements herum aufgesetzt ist.
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EP 0 114 561 A1 offenbart eine Bewegungsübertragungsvorrichtung mit: konzentrischen Eingangs- und Ausgangswellen, einem Paar Exzentern, die mit einer der Wellen verbunden und mit ihr drehbar sind, wobei die Exzenter gegeneinander um 180° phasenverschoben sind, einem Paar Zahnrädern, von denen jedes auf einem der Exzenter frei drehbar ist und jedes mehrere Zähne mit Zahnlücken dazwischen hat, einem einzelnen, feststehenden, ringförmigen Bezugsteil, das mehrere im wesentlichen gleichabständige Eingriffselemente an seiner inneren Oberfläche zur Erfassung durch die Zähne hat, wobei jedes Eingriffselement im wesentlichen äquidistant von der Drehachse der Wellen ist und die Zahl der Eingriffselemente die Zahl der Zähne um wenigstens eins über steigt, wobei die exzentrische Drehung der Zahnräder einigen der Zähne gestattet, eine gleiche Anzahl von Eingriffselementen zu erfassen, um die Zahnräder um die Exzenter in Drehung zu versetzen, und einer Einrichtung, die die Zahnräder und die andere der Wellen miteinander verbindet, um die Drehbewegung der Zahnräder um deren Exzenter in eine Drehbewegung der anderen Welle umzusetzen, wobei die Zahnlücken halbkreisförmig sind, wobei das feststehende, ringförmige Bezugsteil mehrere nach innen weisende halbkreisförmige Öffnungen hat, wobei die Eingriffselemente mehrere insgesamt zylindrische Stifte aufweisen, von denen jeder durch eine Halteeinrichtung in einer der halbkreisförmigen Öffnungen des feststehenden Bezugsteils zur Erfassung durch die Zähne festgehalten ist, wobei jeder Stift einen Radius hat, der kleiner als der Radius der halbkreisförmigen Öffnungen ist, um das Rollen des Stiftes um die Innenseite einer Öffnung zu gestatten, wenn er durch einen Zahn erfaßt ist, und wobei die Halteeinrichtung ein paar ringförmige Teile aufweist, die entgegengesetzte Seiten des feststehenden Bezugsteils erfassen und mit diesen verbunden sind, wobei jedes ringförmige Teil in einem nach innen gerichteten, ringförmigen, axialen Flansch endigt, auf dem die zylindrischen Stifte ruhen.
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JP H04-282 047 A offenbart eine Zahnradprofil-Planetenradstruktur mit Innenprofilkontakt vom Trochoidsystem, wobei Außenstifte vorgesehen sind, die mit einem exzentrisch gedrehten Außenzahnrad in Eingriff stehen, und ein Innenzahnrad vorgesehen ist, das mit diesen Außenstiften am Außenumfang in Eingriff steht. Die äußeren Stifte sind in Umfangsrichtung ohne Lücken im Schwebezustand zwischen dem äußeren Zahnrad und dem inneren Zahnrad angeordnet.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der oben beschriebenen Umstände gemacht, und ein Ziel davon ist es, in effizienter Weise ein Untersetzungsgetriebe selbst unter Verwendung einer einfachen Konfiguration zu schützen, bevor das Untersetzungsgetriebe an einer dazugehörigen Maschine oder Ähnlichem montiert wird, und zwar in einem sogenannten Untersetzungsgetriebe der exzentrisch umlaufenden Bauart, welches kein Hauptlager aufweist.
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Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Untersetzungsgetriebe der exzentrisch umlaufenden Bauart mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 oder des Patentanspruchs 2 vorgesehen. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Bei der vorliegenden Erfindung wird das Regulierungsglied, welches die Bewegung des äußeren Stiftes in axialer Richtung des innenverzahnten Zahnrades reguliert bzw. festlegt, in effizienterer Weise verwendet. Das heißt, bei der vorliegenden Erfindung erstreckt sich das Regulierungsglied in radialer Richtung nach innen, und das Regulierungsglied hat in geeigneter Weise eine Funktion, welche die Bewegung des außenverzahnten Zahnrades bezüglich des Gehäuses in axialer Richtung reguliert bzw. festlegt. Dadurch kann die Bewegung des außenverzahnten Zahnrades bezüglich des Gehäuses in axialer Richtung durch eine einfache Konfiguration reguliert bzw. festlegt werden.
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Bei dem Untersetzungsgetriebe der exzentrisch umlaufenden Bauart wird das außenverzahnte Zahnrad in dem Zustand eingebaut, wo die Bewegung bezüglich des Trägers in axialer Richtung reguliert bzw. festlegt wird. Da die Bewegung des außenverzahnten Zahnrades bezüglich des Gehäuses reguliert wird, kann dadurch als ein Folge die Bewegung (insbesondere die Relativbewegung zwischen dem Träger und dem Gehäuse in Axialrichtung) in der axialen Richtung des gesamten Untersetzungsgetriebes in effizienter Weise reguliert bzw. festlegt werden.
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Darüber hinaus kann das Regulierungsglied den Zusammenbauzustand des Untersetzungsgetriebes auch dann aufrechterhalten, nachdem das Untersetzungsgetriebe an der dazu passenden Maschine montiert ist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird bei einem Untersetzungsgetriebe der exzentrisch umlaufenden Bauart, welches kein sogenanntes Hauptlager aufweist, das Untersetzungsgetriebe selbst in effizienter Weise durch eine einfache Konfiguration geschützt, bevor das Untersetzungsgetriebe an einer dazu passenden Maschine oder Ähnlichem montiert ist.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Querschnittsansicht (entlang eines Pfeils I - I der 3) eines Untersetzungsgetriebes gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 2 ist eine Querschnittsansicht entlang eines Pfeils II - II der 3 des Untersetzungsgetriebes.
- 3 ist eine Querschnittsansicht entlang eines Pfeils III - III der 1.
- 4 ist eine Querschnittsansicht entlang eines Pfeils IV - IV der 1.
- 5 ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptteils.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Im Folgenden wird ein Beispiel einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 ist eine Querschnittsansicht (entlang eines Pfeils I - I der 3) eines Untersetzungsgetriebes der exzentrisch umlaufenden Bauart gemäß einem Beispiel einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 2 ist eine Querschnittsansicht entlang eines Pfeils II - II der 3 des Untersetzungsgetriebes, und die 3 und 4 sind eine Querschnittsansicht entlang eines Pfeils III - III der 1 bzw. eine Querschnittsansicht entlang eines Pfeils IV - IV der 1. Darüber hinaus sind in den 1 bis 4 nur die Querschnittslinien unterschiedlich voneinander, und das gleiche Untersetzungsgetriebe ist gezeigt.
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Das Untersetzungsgetriebe ist eine Bauart, die als eine exzentrisch umlaufende Bauart bezeichnet wird, und es weist ein innenverzahntes Zahnrad und ein außenverzahntes Zahnrad auf, welches von innen mit dem innenverzahnten Zahnrad in Eingriff steht, und wobei eine Relativdrehung zwischen dem innenverzahnten Zahnrad und dem außenverzahnten Zahnrad durch eine Relativdrehung zwischen einem Träger und einem Gehäuse herausgeführt wird. Im Folgenden wird es genauer beschrieben.
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Das Untersetzungsgetriebe 12 ist so konfiguriert, dass ein Eingangsrad 13 durch ein Ritzel angetrieben wird, welches an der Spitze einer Motorwelle eines (nicht gezeigten) Motors ausgeformt ist. Das Eingangsrad 13 ist mit einer Übertragungswelle 15 über eine Keilwelle 14 integriert. Ein Übertragungsritzel 16 ist integral in der Übertragungswelle 15 geformt. Das Übertragungsritzel 16 steht mit einem mittleren Zahnrad bzw. Mittelzahnrad 18 in Eingriff. Das mittlere Zahnrad 18 wird drehbar am Außenumfang eines Mittelwellengliedes 22 über ein Nadellager 20 getragen. Darüber hinaus weist das Mittelwellenglied 22 einen hohlen Teil 22A mit großem Durchmesser in der Mitte in radialer Richtung auf.
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Das mittlere Zahnrad 18 steht mit dem Übertragungsritzel 16 in Eingriff und steht gleichzeitig mit Exzenterkörperwellenrädern 24, 26 und 28 in Eingriff. Jedes der Exzenterkörperwellenräder 24, 26 und 28 ist mit jeder von einer Vielzahl von Exzenterkörperwellen 30, 32 und 34 integriert. Die Exzenterkörperwelle 30 weist Exzenterkörper 36A und 36B auf. Die Exzenterkörperwelle 32 weist Exzenterkörper 38A und 38B auf (wobei nur 38A gezeigt ist). Die Exzenterkörperwelle 34 weist Exzenterkörper 40A und 40B auf (wobei nur 40A gezeigt ist). Jede der Exzenterkörper 36A, 38A und 40A (36B, 38B und 40B) ist um δe bezüglich einer Wellenmitte O1 der Exzenterkörperwellen 30, 32 und 34 exzentrisch. Ein außenverzahntes Zahnrad 50A ist auf die Exzenterkörper 36A, 38A und 40A über Rollen bzw. Rollenlager 42A, 44A und 46A aufgepasst. In ähnlicher Weise ist ein außenverzahntes Zahnrad 50B auf die Exzenterkörper 36B, 38B und 40B über Rollen bzw. Rollenlager 42B, 44B und 46B aufgepasst (die alle nicht gezeigt sind). Die Exzenterphasendifferenz der außenverzahnten Zahnräder 50A und 50B ist 180°.
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Erste und zweite Trägerteile 56 und 58 sind in axialer Richtung auf beiden Seiten der außenverzahnten Zahnräder 50A und 50B angeordnet. Jedoch ist kein sogenanntes Hauptlager zwischen den ersten und zweiten Trägerteilen 56 und 58 und dem Gehäuse 54 angeordnet (das Hauptlager ist in einem allgemeinen Untersetzungsgetriebe angeordnet) (dies wird unten beschrieben). Die ersten und zweiten Trägerteile 56 und 58 sind miteinander durch einen Trägerbolzen 60 (siehe 2), der integral vom zweiten Trägerteil 58 vorsteht, und eine Schraube 63 verbunden und integriert, und ein Träger 59 des gesamten Untersetzungsgetriebes 12 wird so konfiguriert.
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Die Exzenterkörperwellen 30, 32 und 34 werden drehbar in drei Exzenterkörperwellenlöchern 62, 64 und 66 getragen (wobei nur 62 gezeigt ist), die am ersten Trägerteil 56 ausgebildet sind, und durch drei Exzenterkörperwellenlöcher 68, 70, 72 (wobei nur 68 gezeigt ist), die am zweiten Trägerteil 58 ausgeformt sind, und zwar jeweils über ein Paar von Kegelrollenlagern 74 und 76.
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Das Kegelrollenlager 74, welches auf der Seite des ersten Trägerteils 56 angeordnet ist, liegt am ersten Trägerteil 56 über einen Sicherungsring oder Seegerring 78 und einen Abstandshalter oder eine Scheibe 79 an, die in den ersten Trägerteil 56 eingeführt sind, und es liegt an Stufen oder Absätzen 30B, 32B und 34B (nur 34B ist gezeigt) an, die an den Exzenterkörperwellen 30, 32 und 34 ausgebildet sind, und zwar über einen Führungsring 80. Das Kegelrollenlager 76, welches auf der Seite des zweiten Trägerteils 58 angeordnet ist, liegt an einer Stufe oder einem Absatz 58A des zweiten Trägerteils 58 an und liegt an den Stufen 30C, 32C und 34C (nur 30C ist gezeigt) an, die an den Exzenterkörperwellen 30, 32 und 34 ausgebildet sind, und zwar über einen Führungsring 84. Der Abstandshalter 79 hat die Funktion einer Scheibe, und die Dicke (die Abmessungen in Axialrichtung) des Abstandshalters kann verändert und ausgewählt werden. Die Exzenterkörperwellen 30, 32 und 34 sind zwischen dem Sicherungsring 78 und der Stufe 58A über das Paar von Kegelrollenlagern 74 und 76 eingebaut, und dadurch wird die Positionierung bzw. Positionsbestimmung (und die Druckeinstellung bzw. Vorspannung) der Exzenterkörperwellen 30, 32 und 34 bezüglich der ersten und zweiten Trägerteile 56 und 58 ausgeführt.
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Ein Einsatzring 81 ist zwischen den außenverzahnten Zahnrädern 50A und 50B angeordnet. Darüber hinaus sind die außenverzahnten Zahnräder 50A und 50B zwischen einem konvexen Teil 56P des ersten Trägerteils 56 und einem konvexen Teil 58P des zweiten Trägerteils 58 über den Einsatzring 81 an den Exzenterkörperwellen 30, 32 und 34 angeordnet, und dadurch wird die Bewegung der außenverzahnten Zahnräder bezüglich der Exzenterkörperwellen 30, 32 und 34 (bezüglich des Trägers 59) reguliert bzw. festgelegt. Die außenverzahnten Zahnräder 50A und 50B stehen von innen in Eingriff mit dem innenverzahnten Zahnrad 52, und zwar in einem Zustand, wo eine geringfügige Kraft in radialer Richtung auf das innenverzahnte Zahnrad 52 aufgebracht wird.
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Das innenverzahnte Zahnrad 52 weist einen Hauptkörper 52A des innenverzahnten Zahnrades auf, der mit dem Gehäuse 54 integriert ist, eine Nut 52B für die äußeren Stifte, die an dem Hauptkörper 52A des innenverzahnten Zahnrades ausgeformt ist, und zylindrische äußere Stifte 52C, die drehbar in den Nuten 52B für die äußeren Stifte getragen werden und innere Zähne des innenverzahnten Zahnrades 52 bilden. Wie in 3 gezeigt, ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Zustand gezeigt, in dem die inneren Zähne alternativ ausgedünnt sind, und zwar jeweils zwei bezüglich der inneren Zähne (äußeren Stifte 52C), die ursprünglich eine Zähnezahl von 120 haben. Die wesentliche Anzahl (die ursprüngliche Anzahl der äußeren Stifte 52C) des innenverzahnten Zahnrades 52 entspricht der Anzahl, wenn die Ausdünnung nicht ausgeführt wird, und in diesem Beispiel ist die Anzahl 120. Das heißt, die Anzahl der inneren Zähne des innenverzahnten Zahnrades 52 ist geringfügig größer als 118 (in diesem Beispiel um „2“), wobei 118 die Anzahl der äußeren Zähne der außenverzahnten Zahnräder 50A und 50B ist.
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In diesem Ausführungsbeispiel werden die außenverzahnten Zahnräder 50A und 50B in axialer Richtung bezüglich des Gehäuses 54 (bezüglich des Hauptkörpers 52A des innenverzahnten Zahnrades) durch Regulierungsglieder 84 und 85 (und die Sicherungsringe 86 und 87) reguliert bzw. festgelegt.
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Bei dem Untersetzungsgetriebe 12 der exzentrisch umlaufenden Bauart gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden alle „Räume P1 und P2, in denen das Hauptlager eingebaut werden soll“ sichergestellt bzw. freigelassen, um das Untersetzungsgetriebe herzustellen, welches in einer allgemeinen Anwendung verwendet wird, d.h. in einer Anwendung, in der die Hauptfeder bzw. das Hauptlager erforderlich ist. Zusätzlich sind bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Regulierungsglieder 84 und 85 und die Sicherungsring 86 und 87 (Fixierungsglieder) in Räumen angeordnet, welche die „Räume, in denen das Hauptlager eingebaut werden soll“ verwenden.
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Wenn dies genauer mit Bezugnahme auf 5 beschrieben wird, werden die Regulierungsglieder bzw. Festlegungsglieder 84 und 85 zu einem ringförmigen Glied geformt und sie werden in dem Gehäuse 54 vorgesehen (welches mit dem Hauptkörper 52A des innenverzahnten Zahnrades integriert ist). Die Regulierungsglieder 84 und 85 weisen Regulierungsteile 84A und 85A für die äußeren Stifte auf, welche jeweils die Bewegung der äußeren Stifte 52C des innenverzahnten Zahnrades 52 in axialer Richtung regulieren bzw. festlegen, sie erstrecken sich von den Regulierungsteilen 84A und 85A für die äußeren Stifte in radialer Richtung nach innen, und sie weisen Regulierungsteilen 84B und 85B für die außenverzahnten Zahnräder auf, welche die Bewegung der außenverzahnten Zahnräder 50A und 50B in axialer Richtung regulieren bzw. festlegen.
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Die Regulierungsglieder 84 und 85 sind so vorgesehen, dass sie nicht bezüglich des Gehäuses 54 in axialer Richtung bewegt werden, und zwar aufgrund der Sicherungsringe 86 und 87. Sicherungsringe 86 und 87 werden in die konkaven Teile 54A und 54B eingesetzt, die in dem Gehäuse 54 ausgeformt sind.
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Die Dicke d1 der Sicherungsringe 86 und 87 ist ungefähr ½ des Durchmessers d3 des äußeren Stiftes 52C. Die Regulierungsglieder 84 und 85 haben eine Dicke d2, die noch größer ist als d1 (gleich oder größer als ½ von d3 des äußeren Stiftes 52C) (d1 < d2). Die Dicken d1 und d2 (Abmessungen in axialer Richtung) sind nicht erforderlich, wenn die Sicherungsringe 86 und 87 und die Regulierungsglieder 84 und 85 einfach zum Unterdrücken der Bewegung des äußeren Stiftes 52C in axialer Richtung vorgesehen sind. In diesem Ausführungsbeispiel jedoch haben sowohl die Sicherungsringe als auch die Regulierungsglieder die Dicken d1 und 2 in axialer Richtung, da die Sicherungsringe 86 und 87 und die Regulierungsglieder 84 und 85 in geeigneter Weise die Funktion haben, welche die ersten und zweiten Trägerteile 56 und 58 in axialer Richtung bezüglich des Gehäuses 54 über die au-ßenverzahnten Zahnräder 50A und 50B positionieren bzw. festlegen.
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Andererseits sind die Stufen bzw. Absätze 50A1, 50A2, 50B1 und 50B2 an den Seitenflächen der außenverzahnten Zahnräder 50A und 50B ausgeformt, so dass anliegende Oberflächen 50A3 und 50B3 jeweils zu den Seiten der Regulierungsglieder 84 und 85 vorstehen. Darüber hinaus werden die Anlageflächen 50A3 und 50B3 der Regulierungsglieder 84 und 85 zwischen den Stufen 50A1 und 50A2 oder zwischen den Stufen 50B1 und 50B2 geformt.
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Im Gegensatz dazu sind bei den Regulierungsgliedern 84 und 85 Stufen 84S und 85S, die den Stufen 50A1 und 50B1 entsprechen, jeweils ausgeformt, und wobei die innere Seite in radialer Richtung weiter von den außenverzahnten Zahnrädern 50A und 50B getrennt bzw. entfernt ist (nach innen in Dickenrichtung der Regulierungsglieder 84 und 85 eingesenkt). Darüber hinaus sind bei den Regulierungsgliedern 84 und 85 die Regulierungsteile 84A und 85A für die äußeren Stifte, bei denen die äußere Seite in radialer Richtung der entsprechenden Stufen bzw. Absätze 84S und 85 S die Bewegung der äußeren Stifte 52C in axialer Richtung reguliert bzw. festlegt, und die Regulierungsteile 84B und 85B für die außenverzahnten Zahnräder, bei denen die innere Seite in radialer Richtung die Bewegung der außenverzahnten Zahnräder 50A und 50B in axialer Richtung reguliert bzw. festlegt, entsprechend konfiguriert.
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Da die Regulierungsteile 84B und 85 B für die außenverzahnten Zahnräder und die Anlageflächen 50A3 und 50B3 der außenverzahnten Zahnräder 50A und 50B in jeder Hinsicht zum Schutz vorgesehen sind, müssen diese darüber hinaus im Wesentlichen nicht aneinander „anliegen“. Im Gegensatz dazu können sie mit einem sehr kleinen Spalt dazwischen einander gegenüberliegen , so dass sie keinen Drehwiderstand während der Zeit des allgemeinen Betriebs erzeugen.
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In diesem Ausführungsbeispiel sind die Regulierungsglieder 84 und 85 aus Gusseisen konfiguriert, und zwar in Hinsicht auf die Schmierfähigkeit. Andererseits sind die Sicherungsringe 86 und 87 aus einem Stahl basierten Metall konfiguriert. Dadurch ist unter Berücksichtigung der Festigkeit von sowohl den Regulierungsgliedern als auch den Sicherungsringen die Dicke d2 in axialer Richtung der Regulierungsglieder 84 und 85 größer als die Dicke d1 in axialer Richtung der Sicherungsringe 86 und 87 (d1 < d2).
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Darüber hinaus sind die entsprechenden Stufen 84S und 85S der Regulierungsglieder 84 und 85 so geformt, dass sie auf beiden Seiten in axialer Richtung der Regulierungsglieder 84 und 85 symmetrisch sind. Das heißt, das Regulierungsglied 84 der Seite des ersten Trägerteils 56 und das Regulierungsglied 85 der Seite des zweiten Trägerglieds 58 sind vollständig gleich.
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Obwohl die außenverzahnten Zahnräder 50A und 50B in einer Richtung der minimalen Exzentrizität umlaufen (auch im Zustand des außenverzahnten Zahnrades 50B der 1) sind die Regulierungsteile 84B und 85 B für die außenverzahnten Zahnräder der Regulierungsglieder 84 und 85 in einer radialen Richtung ausgeformt, in der die Regulierungsteile 84B und 85 B für die außenverzahnten Zahnräder an den Anlageflächen 50A3 und 50B3 der außenverzahnten Zahnräder 50A und 50B anliegen können.
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Auch wenn die außenverzahnten Zahnräder 50A und 50B in einer Richtung der maximalen Exzentrizität verschoben sind (auch in dem Zustand des außenverzahnten Zahnrades 50A der 1), sind darüber hinaus die Stufen 50A1 und 50B1, die an den Seitenflächen der außenverzahnten Zahnräder 50A und 50B ausgeformt sind, und die entsprechenden Stufen 84S und 85S, die an den Regulierungsgliedern 84 und 85 ausgeformt sind, um δr1 in radialer Richtung verschoben bzw. abweichend, und die Stufe 50A1 und die entsprechende Stufe 84S (oder die Stufe 50B1 und die entsprechende Stufe 85S) treten in radialer Richtung nicht miteinander in Wechselwirkung.
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Zusätzlich weist das Untersetzungsgetriebe 12 Öldichtungen OL1 bis OL3 auf, welche das Innere und das Äußere des Untersetzungsgetriebes 12 abdichten.
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Darüber hinaus ist ein Spalt S1, um eine Wechselwirkung einer Relativdrehung zwischen der Seitenfläche 54E in axialer Richtung des Gehäuses 54 und der Seitenfläche 56E in axialer Richtung des ersten Trägerteils 56 zu verhindern, welche zur Seitenfläche 54E weist, zwischen der Seitenfläche 54E und der Seitenfläche 56E sichergestellt. Zusätzlich zeigt ein Bezugszeichen 70 in den Zeichnungen eine Seitenabdeckung des Untersetzungsgetriebes 12.
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Mit Bezug auf 2 wird hier ein Konfigurationsbeispiel beschrieben, bei dem das Untersetzungsgetriebe 12 für einen Antrieb eines Industrieroboters 90 zusammengebaut bzw. eingesetzt wird. Wie in 2 gezeigt, ist das Untersetzungsgetriebe 12 beispielsweise an dem Industrieroboter 90 montiert, und dadurch können die ersten und zweiten Trägerteile 56 und 58 ungeachtet dessen, dass das Hauptlager nicht montiert bzw. vorgesehen ist, sich sanft bezüglich des Gehäuses 54 drehen.
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Der Industrieroboter 90 weist einen ersten Arm 92 und einen zweiten Arm 94 auf. Das Gehäuse 54 (der Hauptkörper 52A des innenverzahnten Zahnrades 52) des Untersetzungsgetriebes 12 ist mit dem ersten Arm 92 über eine Schraube 97 verbunden (wobei nur der Kopfteil und die Achsenlinie gezeigt sind: das Gleiche trifft auf das Folgende zu). Der erste Trägerteil 56 des Untersetzungsgetriebes 12 ist mit dem zweiten Arm 94 über die Schraube 98 verbunden. Darüber hinaus ist ein Ringblock 96 am zweiten Arm 94 durch eine Schraube 99 befestigt.
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Der erste Arm 92 und der zweite Arm 94 sind miteinander verbunden, so dass sie über den Ringblock 96 durch ein Kreuzrollenlager 100 relativ zueinander gedreht werden können. Bei dem Kreuzrollenlager 100 sind Rollen 100C in abwechselnder Weise zwischen einem äußeren Ring 100A und einem inneren Ring 100B in Intervallen von 90° vorgesehen, und dadurch kann das Kreuzrollenlager 100 eine radiale Last und eine axiale Last unter Verwendung eines einzigen Lagers aufnehmen. Die Bezugszeichen 102 bzw. 104 zeigen ein Positionierungsglied bzw. Halteglied des Kreuzrollenlagers 100 an.
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Da das Untersetzungsgetriebe 12 an dem Industrieroboter 90 montiert ist, können der erste Arm 92 und der zweite Arm 94 des Industrieroboters 90 auch ohne das Hauptlager relativ zueinander gedreht werden, ohne dass sie behindert werden.
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Als nächstes wird ein Betrieb des Untersetzungsgetriebes 12 der exzentrisch umlaufenden Bauart gemäß dieser Ausführungsform beschrieben.
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Wenn das Eingangsrad 13 durch Betreiben eines (nicht gezeigten) Motors angetrieben wird, wird die Übertragungswelle 15, die über das Eingangsrad 13 und die Keilwelle 14 angeschlossen ist, gedreht, und die Drehung erreicht das Übertragungsritzel 16. Wenn das Übertragungsritzel 16 gedreht wird, wird das mittlere Zahnrad 18 gedreht, welches mit dem Übertragungsritzel 16 in Eingriff steht. Wenn das mittlere Zahnrad 18 gedreht wird, werden die drei Exzenterkörperwellenräder 24, 26, und 28 gedreht, und dadurch werden die drei Exzenterkörperwellen 30, 32 und 34 mit der gleichen Drehzahl in der gleichen Richtung gedreht.
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Als eine Folge bewegt sich das außenverzahnte Zahnrad 50A exzentrisch umlaufend, welches auf die Exzenterkörper 36A, 38A und 40A der Exzenterkörperwellen 30, 32 und 34 über die Rollen bzw. Rollenlager 42A, 44A, 46A aufgepasst ist. Darüber hinaus bewegt sich ebenfalls das außenverzahnte Zahnrad 50B exzentrisch umlaufend, welches auf die Exzenterkörper 36B, 38B und 40B auf den drei Exzenterkörperwellen 30, 32 und 34 über die Rollen bzw. Rollenlager 42B, 44B und 46B aufgepasst ist, (mit einer Phasendifferenz von 180° zum außenverzahnten Zahnrad 50A).
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Beide außenverzahnten Zahnräder 50A und 50B stehen von innen in Eingriff mit dem innenverzahnten Zahnrad 52, und die Anzahl der inneren Zähne des innenverzahnten Zahnrades 52 (die Anzahl der ursprünglichen äußeren Stifte 52C, die nicht ausgedünnt sind) ist um zwei größer als die Anzahl der äußeren Zähne der außenverzahnten Zahnräder 50A und 50B. Bei den außenverzahnten Zahnrädern 50A und 50B weicht dadurch die Phase in Umfangsrichtung um die Differenz der Anzahl der Zähne bezüglich des innenverzahnten Zahnrades 52 ab, und zwar immer dann, wenn die Exzenterkörper 30, 32, 34 sich einmal drehen (immer dann, wenn die außenverzahnten Zahnrädern 50A und 50B sich einmal exzentrisch umlaufend bewegen). Das heißt, vom innenverzahnten Zahnrad 52 aus gesehen drehen sich die außenverzahnten Zahnräder 50A und 50B um 2/118.
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Diese relative Drehung wird mittels der relativen Drehung zwischen dem Gehäuse 54, welches mit dem Hauptkörper 52A des innenverzahnten Zahnrades 52 integriert ist, und dem Träger 59 (den ersten und zweiten Trägerteilen 56 und 58) herausgeführt. Als eine Folge können der erste Arm 92, der mit dem Gehäuse 54 integriert ist, und der zweite Arm 94, der mit dem ersten Trägerteil 56 integriert ist, relativ zueinander gedreht werden.
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Wenn irgendein Stoß auf den ersten Arm 92 oder den zweiten Arm 94 während des Betriebs des Industrieroboters 90 aufgebracht wird, kann die Stoßbelastung oder das Moment in zuverlässiger Weise durch das Kreuzrollenlager 100 aufgenommen werden, wenn die Stoßkraft oder das Moment eingegeben wird.
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Da die Rollen 100C abwechselnd in Intervallen von 90° zwischen dem äußeren Ring 100A und dem inneren Ring 100B eingebaut sind, können in dem Kreuzrollenlager 100 sowohl die radiale Last als auch die axiale Last durch ein einzelnes Kreuzrollenlager aufgenommen werden, und es gibt fast kein Spiel. Dadurch wird der erste Trägerteil 56 korrekt in der axialen Richtung und in der radialen Richtung bezüglich des Gehäuses 54 (welches mit dem ersten Arm 92 integriert ist) über den zweiten Arm 94, den Ringblock 96, das Kreuzrollenlager 100 und den ersten Arm 92 positioniert.
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Da das Hauptlager nicht in dem vorliegenden Untersetzungsgetriebe 12 angeordnet bzw. vorgesehen ist, besteht andererseits ein Problem dahingehend, dass verschiedene Nachteile auftreten können, wenn das Untersetzungsgetriebe nicht an dem Industrieroboter 90 als eine Komponente davon montiert ist.
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Da die Nachteile nicht notwendigerweise genau erkannt werden, werden in herkömmlicher Weise die Nachteile im Detail beschrieben. Wenn beispielsweise die Seitenfläche in axialer Richtung der Seite gegenüberliegend zur Seite des außenverzahnten Zahnrade des ersten Trägerteils 56 zur unteren Seite hin liegt, und das (nicht gezeigte) Untersetzungsgetriebe 12 über einem Werktisch angeordnet ist, wird der Spalt S1 (siehe 1) in axialer Richtung zwischen dem Gehäuse 54 und dem ersten Trägerteil 56 durch das Eigengewicht verringert, da das Gehäuse 54 des Untersetzungsgetriebes 12 selbst eine schwere Last ist, und daher besteht ein Problem dahingehend, dass die Öldichtungen OL1 bis OL3 oder Ähnliches möglicherweise beschädigt werden. Als ein ähnliches Phänomen besteht ebenfalls in einem Fall, wo die Seitenfläche der Seite gegenüberliegend zu der Seite des au-ßenverzahnten Zahnrades des zweiten Trägerteils 58 zur unteren Seite hin angeordnet ist und das Untersetzungsgetriebe 12 über dem Werktisch angeordnet ist, auch ein Problem dahingehend, dass die Öldichtungen OL1 bis OL3 oder Ähnliches beschädigt werden. Darüber hinaus besteht ein Problem dahingehend, dass das Gehäuse 54 und der Träger 59 leicht relativ sogar durch einen geringfügigen Stoß während des Montagevorgangs bewegt werden können.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen jedoch die Regulierungsglieder 84 und 85, die in der axialen Richtung bezüglich des Gehäuses 54 über die Sicherungsringe 86 und 87 festgelegt sind, nicht nur die Regulierungsteile 84A und 85A für die äußeren Stifte auf, sondern auch die Regulierungsteile 84B und 85B für die außenverzahnten Zahnräder. Wenn die außenverzahnten Zahnräder 50A und 50B in axialer Richtung bezüglich des Gehäuses 54 bewegt werden, liegt dadurch irgendeiner der Regulierungsteile 84B und 85B für die außenverzahnten Zahnräder an den Anlageflächen 50A3 und 50B3 der außenverzahnten Zahnräder 50A und 50B an und reguliert die Bewegung der außenverzahnten Zahnräder 50A und 50B in axialer Richtung entlang des Einsatzrings 81.
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Daher wird auch die Bewegung der ersten und zweiten Trägerteile 56 und 58, die an den außenverzahnten Zahnrädern 50A und 50B (während der Einsatzring 81 dazwischen angeordnet ist) über die konvexen Teile 56P und 58P anliegen, auch bezüglich des Gehäuses 54 in axialer Richtung reguliert bzw. festgelegt. Die ersten und zweiten Trägerteile 56 und 58 sind sicher über die Trägerbolzen 60 und die Schraube 63 verbunden. In den Exzenterkörperwellen 30, 32 und 34 wird die Bewegung in axialer Richtung bezüglich der ersten und zweiten Trägerteile 56 und 58 über das Paar von Kegelrollenlagern 74 und 76 reguliert.
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Darüber hinaus ist jedes Glied in dem Untersetzungsgetriebe 12, welches die au-ßenverzahnten Zahnräder 50A und 50B aufweist, in radialer Richtung positioniert bzw. festgelegt, und zwar auf Grund des Anliegens bzw. Anstoßens zwischen den äußeren Zähnen der außenverzahnten Zahnräder 50A und 50B und den äußeren Stiften 52C, welche die inneren Zähne des innenverzahnten Zahnrades 52 sind, die eng in Eingriff miteinander basierend auf drei Exzenterkörperwellen 30, 32 und 34 sind, die in dem Exzenterkörperwellenloch eingebaut sind, welches in den ersten und zweiten Trägerteilen 56 und 58 ausgeformt ist, und zwar durch das Paar von Kegelrollenlagern 74 und 76. Als eine Folge kann dadurch jedes Glied in dem Untersetzungsgetriebe 12 in effizienter Weise ohne Hauptlager geschützt werden, und zwar auch wenn das Untersetzungsgetriebe 12 nicht an dem Industrieroboter 90 montiert ist, da das Untersetzungsgetriebe insgesamt eine große Masse ist.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann das Auftreten der Bewegung zwischen dem Gehäuse 54 und dem Träger 59 oder die Positionsabweichung bzw. Positionsverschiebung in sicherer Weise unterdrückt werden, da die Stufen 50A1, 50A2, 50B1 und 50B2 an den Seitenflächen der außenverzahnten Zahnräder 50A und 50B ausgeformt sind, und da die Stufen 84S und 85S entsprechend den Stufen 50A1 und 50B1 zwischen den Stufen an den Regulierungsgliedern bzw. Festlegungsgliedern 84 und 85 ausgeformt sind.
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Darüber hinaus können bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beide Regulierungsglieder 84 und 85 das gleiche Glied sein, da die entsprechenden Stufen 84S und 85S der Regulierungsglieder 84 und 85 so geformt sind, dass sie symmetrisch auf beiden Seitenteilen in axialer Richtung der Regulierungsglieder 84 und 85 sind, und es ist nicht notwendig, die Vorderseite und Hinterseite in axialer Richtung zum Zeitpunkt der Montage des Regulierungsgliedes zu beachten (Fehler bezüglich vorne und hinten bei der Montagerichtung treten nicht auf).
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Zusätzlich kann bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Bewegung in axialer Richtung in dem „gesamten Umfang“ der außenverzahnten Zahnräder 50A und 50B in notwendiger Weise reguliert werden, und zwar auch wenn die außenverzahnten Zahnräder 50A und 50B des Untersetzungsgetriebes 12, welches montiert bzw. angebaut werden soll, in einem exzentrischen Zustand anhalten, da die Regulierungsteile 84B und 85B für die außenverzahnten Zahnräder der Regulierungsglieder bzw. Festlegungsglieder 84 und 85 in der Position in radialer Richtung ausgeformt sind, in der die Teile 84B und 85B an den Anlageflächen 50A3 und 50B3 der außenverzahnten Zahnräder 50A und 50B anliegen können, auch wenn die außenverzahnten Zahnräder 50A und 50B in der Richtung mit minimaler Exzentrizität positioniert sind.
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Darüber hinaus kann bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Positionsbeziehung in axialer Richtung zwischen den außenverzahnten Zahnrädern 50A und 50B (und den ersten und zweiten Trägerteilen 56 und 58) und dem Gehäuse 54 in sicherer Weise beibehalten werden, da die Regulierungsglieder 84 und 85 an dem Gehäuse 54 durch die Sicherungsringe 86 und 87 (Fixierungsglieder) befestigt sind, und da die Größe der Regulierungsglieder 84 und 85 in axialer Richtung so geformt ist, dass sie größer ist als die Größe der Sicherungsringe 86 und 87 in axialer Richtung, und zwar auch dann, wenn ein großer Stoß auf das Gehäuse 54 oder den ersten und zweiten Trägerteil 56 und 58 des Untersetzungsgetriebes 12 usw. aufgebracht wird.
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Darüber hinaus können die Glieder bzw. Elemente, welche das Gehäuse (54) aufweisen bzw. umfassen, im maximalen Ausmaß gemeinsam zwischen dem Gehäuse und dem getrennten Untersetzungsgetriebe einschließlich des Hauptgehäuses sein bzw. im größten Maße übereinstimmen, da das vorliegende Ausführungsbeispiel so konfiguriert ist, dass das Gehäuse (54), welches mit einem separaten Untersetzungsgetriebe gemeinsam bzw. gleich ist, welches das Hauptlager aufweist, vorgesehen ist, und dass zumindest eines der Regulierungsglieder 84 und 85 (in diesem Beispiel beide) und die Sicherungsringe 86 und 87, welche das Fixierungsglied der Regulierungsglieder bzw. Festlegungsglieder 84 und 85 sind, in den Räume P1 und P2 angeordnet sind, in denen die Hauptfeder des getrennten Untersetzungsgetriebes angeordnet ist.
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Zusätzlich ist die Konfiguration, welche die Stufe bzw. den Absatz oder die entsprechende Stufe an dem außenverzahnten Zahnrad und dem Regulierungsglied bildet, nicht eine erforderliche Konfiguration bei der vorliegenden Erfindung. Das Vorsehen der Stufe an dem außenverzahnten Zahnrad ist nicht notwendigerweise erforderlich und beispielsweise das Regulierungsglied kann auch als eine einfache Ringform ausgeformt sein.
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Bei der vorliegenden Erfindung ist das Vorsehen des Regulierungsteils für die außenverzahnten Zahnräder auf beiden Seitenteilen des Regulierungsgliedes nicht notwendigerweise erforderlich. Beispielsweise kann die Stufe nur an einer Seite in axialer Richtung des Regulierungsgliedes ausgeformt sein. Darüber hinaus ist in dem Ausführungsbeispiel die Stufe so vorgesehen, dass die Seite des außenverzahnten Zahnrades so geformt ist, dass sie konvex ist und die Seite des Regulierungsgliedes ist so geformt, dass sie konkav ist. Jedoch kann die Stufe so vorgesehen sein, dass die Seite des außenverzahnten Zahnrades so geformt ist, dass die konkav ist, und dass die Seite des Regulierungsgliedes so geformt ist, dass sie konvex ist.
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Wenn die vorliegende Erfindung so konfiguriert ist, dass der Regulierungsteil für die außenverzahnten Zahnräder des Regulierungsgliedes und die Anlagefläche des außenverzahnten Zahnrades aneinander anliegen können, wenn das außenverzahnte Zahnrad zumindest in der Richtung der minimalen Exzentrizität positioniert ist, ist darüber hinaus die Regulierung oder Festlegung selbst möglich (die Regulierung im gesamten Umfang des außenverzahnten Zahnrades ist nicht möglich), und zwar auch wenn der Regulierungsteil für die außenverzahnten Zahnräder und die Anlagefläche nicht aneinander anliegen, wenn das außenverzahnte Zahnrad in der Richtung der minimalen Exzentrizität exzentrisch ist.
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Bei der vorliegenden Erfindung ist die Konfiguration der Dickenbeziehung zwischen dem Sicherungsring (Fixierungsglied) und dem Regulierungsglied darüber hinaus nicht notwendigerweise auf die oben beschriebene Konfiguration eingeschränkt. Kurz gesagt, bezüglich der Last, die wahrscheinlich aufgebracht wird, kann irgendeine Konfiguration eingesetzt werden, einschließlich der Auswahl des Materials, wenn der Sicherungsring und das Regulierungsglied eine ausreichende Festigkeit haben. Das Material des Regulierungsgliedes ist auch nicht notwendigerweise aus Gussmaterial konfiguriert, anders als beim Ausführungsbeispiel. Das Regulierungsglied kann aus einem stahlbasierten Metall konfiguriert bzw. hergestellt sein, welches eine höhere Festigkeit hat.
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Bei der vorliegenden Erfindung ist darüber hinaus das Verfahren, mit dem das Regulierungsglied an dem Gehäuse festgelegt ist, nicht speziell auf das Beispiel der Ausführungsform eingeschränkt. Wenn beispielsweise das Gehäuse aus einer Vielzahl von Gehäusegliedern konfiguriert bzw. zusammengesetzt ist und das Regulierungsglied an dem Gehäuse unter Verwendung der Konfiguration befestigt werden kann, in der das Regulierungsglied direkt zwischen die Vielzahl der Gehäuseglieder gesetzt wird, ist das getrennte Fixierungsglied (des Sicherungsrings oder Ähnliches) zum Fixieren des Regulierungsgliedes nicht erforderlich.
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Bei der vorliegenden Erfindung ist darüber hinaus eine gemeinsame Ausführung bzw. Gleichheit bei dem Glied, welches das Untersetzungsgetriebe verwendet, welches das Hauptlager aufweist, nicht notwendigerweise erforderlich, und das Regulierungsglied oder das Fixierungsglied für das Regulierungsglied müssen nicht notwendigerweise in den Räumen angeordnet werden, in denen das Hauptlager angeordnet werden würde.
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Darüber hinaus ist bei dem Ausführungsbeispiel das Untersetzungsgetriebe der exzentrisch umlaufenden Bauart, welches die Vielzahl von Exzenterkörperwellen aufweist, in der Position gezeigt, wie es von der Wellenmitte des Untersetzungsgetriebes versetzt ist. Jedoch ist das Untersetzungsgetriebe der exzentrisch umlaufenden Bauart gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf die oben beschriebene Konfiguration eingeschränkt. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung auch auf ein Untersetzungsgetriebe der exzentrisch umlaufenden Bauart angewendet werden, welches eine Ausführung hat, die nur eine Exzenterkörperwelle in der Mitte in radialer Richtung des Untersetzungsgetriebes aufweist, und ähnliche Effekte können erreicht werden.
