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Berücksichtigung durch Bezugnahme
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Die Priorität der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2012-261762 , eingereicht am 29. November 2012 wird beansprucht, deren gesamter Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
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HINTERGRUND
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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Wellenkopplungsanordnung.
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Beschreibung der verwandten Technik
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Die verwandte Technik offenbart eine Wellenkopplungsanordnung, in der eine Motorwelle in einen hohlen Teil eingeführt wird, der in einer Eingangs- bzw. Antriebswelle vorgesehen ist, die miteinander gekoppelt werden sollen.
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In der Kopplungsanordnung ist eine Federnut in sowohl der Antriebswelle als auch der Motorwelle gebildet und ein Einschnitt ist in der Antriebswelle gebildet, und die Antriebswelle und die Motorwelle werden durch die Kombination einer Federkopplung und einer Klemmenkopplung miteinander gekoppelt. Die Leistungsübertragung wird über die Feder und die Federnut ausgeführt, und die Klemme überbrückt einen Spalt zwischen der Feder und der Federnut, wodurch sie zur Verringerung der Vibration und des Rauschens beiträgt.
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Da es für die oben beschriebene Kopplungsanordnung erforderlich war, dass die Federnut und der Einschnitt einzeln gebildet werden, ist es wahrscheinlich, dass die Kosten erhöht sind.
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In bestimmten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert, eine Wellenkopplungsanordnung vorzusehen, in der eine Kopplung mit niedrigen Kosten durch die Kombination einer Federkopplung und einer Klemmenkopplung ausgeführt werden kann.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Wellenkopplungsanordnung vorgesehen, in der eine erste Welle und eine zweite Welle miteinander durch die Kombination einer Federkopplung und einer Klemmenkopplung gekoppelt werden. Die erste Welle besitzt einen zylindrischen Teil, in den die zweite Welle eingeführt wird, und ein Einschnitt ist in dem zylindrischen Teil durch Ausschneiden eines Teils von diesem in axialer Richtung gebildet, und eine Klemmbefestigung ist auf einem Teil des Außenumfangs der ersten Welle angebracht, in der der Einschnitt gebildet ist, und der Einschnitt kann ebenfalls als eine Federnut der Feder verwendet werden. Eine Vielzahl dieser Einschnitte ist in der Umfangsrichtung gebildet.
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In den bestimmten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist ein Einschnitt in einem zylindrischen Teil einer ersten Welle durch Ausschneiden eines Teils von diesem in axialer Richtung gebildet, und der Einschnitt dient dazu, eine Durchmesserverringerungstoleranz für die Spannungs- bzw. Klemmeinwirkung zu erhalten, und ebenfalls als eine Federnut. Aus diesem Grund besteht kein Bedarf, den Klemmeinschnitt und die Federnut einzeln zu formen, wodurch eine einfache Verarbeitung und niedrige Kosten ermöglicht werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 stellt einen Hauptteil einer Wellenkopplungsanordnung gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar und ist eine vergrößerte Querschnittansicht, die entlang der Linie I-I in 2 genommen ist.
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2 ist eine Querschnittansicht, die eine beispielhafte Konfiguration zeigt, in der die Wellenkopplungsanordnung gemäß dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auf eine Kopplung zwischen einer Motorwelle eines Motors und einer Eingangswelle eines Drehzahlminderers angewendet wird.
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3A und 3B zeigen eine Konfiguration der Eingangswelle, 3A zeigt eine Querschnittansicht der Eingangswelle, die entlang einer Linie genommen ist, die senkrecht zu der Achse ist, und 3B zeigt eine Querschnittansicht der Umgebung eines zylindrischen Teils.
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4 zeigt eine Querschnittansicht eines Drehzahlminderers gemäß einem weiteren beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Im Folgenden wird ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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2 ist eine Querschnittansicht, die eine beispielhafte Konfiguration zeigt, in der eine Wellenkopplungsanordnung gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auf eine Kopplung zwischen einer Motorwelle und einer Antriebswelle eines Drehzahlminderers angewendet wird. 1 ist eine vergrößerte Querschnittansicht, die entlang der Linie I-I in 2 genommen ist.
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Eine Kopplungsanordnung zwischen einer Antriebswelle 12 (eine erste Welle) eines Drehzahlminderers 10 und einer Motorwelle 16 (eine zweite Welle) eines Motors 14 wird später beschrieben und zunächst wird kurz eine schematische Konfiguration des Leistungsübertragungssystems des Drehzahlminderers 10 unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
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Der Drehzahlminderer 10 ist ein Drehzahlminderer, der als eine exzentrisch oszillierende Bauart bezeichnet wird und findet breite Verwendung in Gelenkantrieben eines Roboters und dem Antriebssystem einer Werkzeugmaschine. Die Antriebswelle 12 des Drehzahlminderers 10 ist in der Position eines Wellenmittelpunkts O1 eines Innenzahnrads 22 angeordnet. Ein Exzenterkörper 26 ist integral mit der Antriebswelle 12 gebildet. Ein Außenzahnrad 20 ist auf den Außenumfang des Exzenterkörpers 26 über eine Rolle 28 angefügt. Das Außenzahnrad 20 steht in Inneneingriff mit dem Innenzahnrad 22. Das Innenzahnrad 22 ist mit einem Gehäuse 30 integriert. Das Außenzahnrad 20 besitzt eine geringere Anzahl von Zähnen (bis zu nur einem in diesem Beispiel) als die Anzahl der Zähne des Innenzahnrads 22.
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Ein stiftförmiges Glied 32 geht durch jedes der Außenzahnräder 20 hindurch. Auf beiden Seiten des Außenzahnrads 20 ist in der axialen Richtung ein Paar eines ersten Trägers 34 und eines zweiten Trägers 36 in drehbarer Weise durch das Gehäuse 30 über Lager 38 und 40 gelagert. Der erste Träger 34 und der zweite Träger 36 sind miteinander über das stiftartige Glied 32 und einen Bolzen 42 gekoppelt. Ein angetriebenes Glied, das nicht dargestellt ist, ist mit dem ersten Träger 34 über ein Stichloch bzw. eine Gewindebohrung 34A gekoppelt. Die Antriebswelle 12 des Drehzahlminderers 10 wird durch den ersten Träger 34 und den zweiten Träger 36 über die Kugellager 44 und 46 getragen.
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Ein Betrieb des Leistungsübertragungssystems des Drehzahlminderers 10 wird kurz beschrieben.
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Wenn die Eingangs- bzw. Antriebswelle 12 gedreht wird, wird der Exzenterkörper 26, der mit der Antriebswelle 12 integriert ist, gedreht und das Außenzahnrad 20 wird über die Rolle 28 oszilliert. Infolgedessen tritt ein Phänomen auf, in dem sich eine Eingriffsposition des Außenzahnrads 20 in Bezug auf das Innenzahnrad 22 sequentiell verschiebt. Da die Anzahl der Zähne des Außenzahnrads 20 um zumindest eins kleiner als die Anzahl der Zähne des Innenzahnrads 22 ist, verschiebt sich das Außenzahnrad 20 um zumindest einen Zahn aus der Phase in Bezug auf das Innenzahnrad, und zwar immer dann wenn die Antriebswelle 12 gedreht wird (eine Rotation vornimmt). Die Rotationskomponente wird auf den ersten Träger 34 und den zweiten Träger 36 über das stiftartige Glied 32 übertragen, wodurch das angetriebene Glied, das mit dem Antriebsglied über den ersten Träger 34 und die Gewindebohrung 34A gekoppelt ist, angetrieben wird.
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Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 3B die Kopplungsanordnung zwischen der Antriebswelle 12 (die erste Welle) des Drehzahlminderers 10 und der Motorwelle (die zweite Welle) des Motors 14 gemäß dem Ausführungsbeispiel im Detail beschrieben.
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Die Motorwelle 16 des Motos 14 besitzt eine Federnut 56, die in einem Außenumfang 16A dieser entlang der axialen Richtung gebildet ist. Die Federnut 56 ist so gebildet, dass sie eine Länge L1 besitzt, die etwas länger als eine Länge L3 einer Feder 54 ist. Andererseits besitzt die Antriebswelle 12 einen mit Boden versehenen zylindrischen Teil 18, in den die Motorwelle 16 eingeführt wird, auf einer Seite gegenüberliegend einer Lastseite in der axialen Richtung (auf der Seite des Motors 14) und besitzt einen Einschnitt 62, der in dem zylindrischen Teil 18 durch Ausschneiden eines Teils von diesem in der axialen Richtung gebildet ist.
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Zwei Einschnitte 62 (in einer mehrfachen Anzahl) sind mit einer Phasendifferenz von 180 Grad in der Umfangsrichtung gebildet (ein erster Einschnitt 62A und ein zweiter Einschnitt 62B), und eine Klemmbefestigung 58 ist auf Teilen des Außenumfangs der Antriebswelle 12 angebracht, in denen jeder der Einschnitte 62 gebildet ist. Der erste Einschnitt 62A, der einer der Einschnitte 62 ist, kann ebenfalls als eine Federnut der Feder 54 verwendet werden und dient ebenfalls als ein Einschnitt, um eine Klemmenbefestigungstoleranz entlang des zweiten Einschnitts 62B vorzusehen, der ein weiterer Einschnitt ist. D. h. in dem Ausführungsbeispiel ist eine Feder nicht in dem zweiten Einschnitt 62B angeordnet, aber Federn können in sowohl dem ersten Einschnitt 62A als auch dem zweiten Einschnitt 62B angeordnet sein.
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Um dies genauer zu beschreiben, ist die Antriebswelle 12 hauptsächlich so konfiguriert, dass sie zwei Lagerstützteile 12F und 12G (einen ersten Lagerstützteil und einen zweiten Lagerstützteil) besitzt, die durch die Kugellager 44 und 46 getragen werden; ein Exzenterkörperbildungsteil 12H, mit dem der Exzenterkörper 26 zwischen den ersten Lagerstützteil 12F und den zweiten Lagerstützteil 12G geklemmt ist, ist integral gebildet; und ein Teil 12J mit großem Durchmesser erstreckt sich von dem zweiten Lagerstützteil 12G auf der Seite des Motors 14 aus, wobei er den gleichen Außendurchmesser d1 über die Gesamtlänge des Teils mit großem Durchmesser hinweg besitzt, und um diesen ist eine Öldichtung 64 angeordnet; und ein Teil mit kleinem Durchmesser 12L erstreckt sich über einen Stufenteil 12K über den Teil 12J mit großem Durchmesser hinaus, wobei er einen Außendurchmesser (d3) besitzt, der kleiner als der Außendurchmesser d1 ist. In dem Ausführungsbeispiel ist der (mit Boden vorgesehene) zylindrische Teil 18 so konfiguriert, dass er den Teil 12J mit großem Durchmesser, den Stufenteil 12K und den Teil 12L mit kleinem Durchmesser besitzt.
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Wie in 3A und 3B dargestellt, wird, da der zylindrische Teil 18 einen Innendurchmesser D2 besitzt, der identisch zu den Innendurchmessern des Teils 12J mit großem Durchmesser und des Teils 12L mit kleinem Durchmesser ist, die Wanddicke des Teils 12L mit kleinem Durchmesser als Radiusdifferenz δ1 dünner als die Wanddicke des Teils 12J mit großem Durchmesser. D. h. die Wanddicke des Teils 12J mit großem Durchmesser beträgt t1 und die Wanddicke des Teils 12L mit kleinem Durchmesser beträgt t3 und t1 ist größer als t3.
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Zusätzlich, wie in dem vergrößerten Kreis der 3A gezeigt, besitzt der Stufenteil 12K zwischen dem Teil 12J mit großem Durchmesser und dem Teil 12L mit kleinem Durchmesser einen abgeschrägten Teil 12M, der aus dem Teil 12J mit großem Durchmesser gebildet ist; einen Abstandshalterkontaktteil 12N zum Anordnen eines Abstandshalters 66, der unten beschrieben wird; und einen runden Teil 12R zur Verhinderung der Beanspruchungskonzentration. Der Stufenteil 12K wird weiter bis zu dem Teil 12L mit kleinem Durchmesser über den runden Teil 12R fortgesetzt.
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Die Antriebswelle 12 und die Motorwelle 16 sind miteinander in einem Bereich des Teils 12L mit kleinem Durchmesser gekoppelt. Sowohl der erste Einschnitt 62A als auch der zweite Einschnitt 62B sind über sowohl den Teil 12L mit kleinem Durchmesser als auch den Teil 12J mit großem Durchmesser hinweg durch Ausschneiden von Teilen von nicht nur dem Teil 12L mit kleinem Durchmesser, sondern auch dem Teil 12J mit großem Durchmesser gebildet (bis zu einer Länge L5 in der axialen Richtung).
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Der erste Einschnitt 62A und der zweite Einschnitt 62B besitzen die gleiche Breite Sf1 bevor die Klemmbefestigung ausgeführt wird. Der erste Einschnitt 62A und der zweite Einschnitt 62B besitzen im freien Zustand die Breite Sf1, die größer als eine Breite K1 der Feder 54 ist. Demgemäß sind die potentiellen Funktionen des ersten Einschnitts 62A und des zweiten Einschnitts 62B vollständig identisch miteinander, und beide Einschnitte können als eine Federnut der Feder 54 und eine Durchmesserverringerungstoleranz der Antriebswelle 12 dienen, wenn der Klemmbefestigungsvorgang ausgeführt wird (beide Einschnitte sind imstande, beide Funktionen auszuführen). In dem Ausführungsbeispiel, da die Feder 54 in nur einen der Einschnitte, nur den ersten Einschnitt 62A, eingeführt wird, dient der andere Einschnitt, d. h. der zweite Einschnitt 62B als eine Durchmesserverringerungstoleranz.
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Zusätzlich sind in dem Ausführungsbeispiel, nachdem der Klemmbefestigungsvorgang abgeschlossen ist, der erste Einschnitt 62A und der zweite Einschnitt 62B ebenfalls so eingestellt, dass sie eine Breite Sc1 besitzen, die größer als die Breite K1 der Feder 54 ist. D. h. in dem Ausführungsbeispiel werden Überlegungen in einer solchen Art und Weise berücksichtigt, dass der erste Einschnitt 62A nicht in Kontakt mit beiden Seiten der Feder 54 kommt, während der Klemmbefestigungsvorgang ausgeführt wird und auf diese Weise wird eine Durchmesserverringerungstoleranz der Antriebswelle 12 nicht null (und zwar auf eine solche Art und Weise, dass ein beabsichtigter Befestigungsvorgang in zuverlässiger Weise über den gesamten Vorgang hinweg ausgeführt werden kann).
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In dem Ausführungsbeispiel, werden, nachdem das Klemmen abgeschlossen ist, der erste Einschnitt 62A und der zweite Einschnitt 62B so eingestellt, dass die Breite Sc1 identisch mit einer Breite M1 (Bezug sei auf 1 genommen) der Federnut 56 der Motorwelle 16 ist (Sc1 ≅ M1). Nachdem der Klemmbefestigungsvorgang abgeschlossen ist, ist es jedoch nicht notwendig, dass der erste Einschnitt 62A und der zweite Einschnitt 62B eine identische Breite Sc1 wie die Breite M1 der Federnut 56 der Motorwelle 16 besitzen und können beispielsweise so eingestellt werden, dass sie eine Breite Sc1 besitzen, die größer als die Breite M1 der Federnut 56 der Motorwelle 16 ist.
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Die Befestigungsvorrichtung 58 für die Klemmenkopplung ist auf Teilen eines Außenumfangs 12B der Antriebswelle 12 angebracht, an denen die Einschnitte 62 (der erste Eischnitt 62A und der zweite Einschnitt 62B) gebildet sind. Die Befestigungsvorrichtung 58 besitzt Einschnittteile 70 und 71 für die Durchmesserverringerung und zieht die Antriebswelle 12 von der radialen Außenseite durch Anziehen eines Bolzens 72 fest an, wodurch der Durchmesser der Antriebswelle 12 verringert wird. In dem Ausführungsbeispiel wird die Befestigung bzw. das Anziehen in einem Zustand ausgeführt, wo der Einschnittteil 70 der Befestigungsvorrichtung 58 an der gleichen Umfangsposition angeordnet ist, wie der Position, wo der erste Einschnitt 62A und der Einschnittteil 71 der Befestigungsvorrichtung 58 an der gleichen Umfangsposition angeordnet werden, wie der Position, wo der zweite Einschnitt 62B angeordnet ist.
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Wieder unter Bezugnahme auf 2, ist der Abstandshalter 66 zwischen der Klemmbefestigungsvorrichtung 58 und dem Teil 12J mit großem Durchmesser der Antriebswelle 12 angeordnet (in der axialen Richtung dazwischen). Da der Abstandshalter 66 die Befestigungsvorrichtung 58 an einer Position um eine axiale Länge L7 des Abstandshalters 66 entfernt von dem Abstandshalterkontaktteil 12N des Stufenteils 12K anordnet, ist es beabsichtigt, dass der Abstandshalter der Klemmbefestigungsvorgang an einer Position ausführt, die so weit wie möglich von dem Teil 12J mit großem Durchmesser (oder einem Formungsendteil 62E des ersten Einschnitts 62A und des zweiten Einschnitts 62B) entfernt ist. In dem Ausführungsbeispiel entspricht die Position genauer gesagt einer axialen Position, wo eine Endoberfläche 12E der Antriebswelle 12 mit einer Endoberfläche 58E der Befestigungsvorrichtung 58 übereinstimmt.
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Nachfolgend wird ein Betrieb der Wellenkopplungsanordnung beschrieben.
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Wenn die Antriebswelle 12 mit der Motorwelle 16 unter Verwendung der Wellenkopplungsanordnung gemäß dem Ausführungsbeispiel gekoppelt ist, werden sowohl eine Kopplung unter Verwendung der Feder 54 als auch eine Klemmenkopplung unter Verwendung der Befestigungsvorrichtung 58 verwendet.
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D. h. zunächst wird die Feder 54 in die Federnut 56 der Motorwelle 16 eingeführt, die Umfangsposition der Feder 54 wird mit der Position des ersten Einschnitts 62A der Antriebswelle 12 ausgerichtet, und dann wird die Motorwelle 16 in den zylindrischen Teil 18 der Antriebswelle 12 eingeführt. Danach wird unter Einwirkung des Abstandshalters 66 die Befestigungsvorrichtung 58 auf Teile des Außenumfangs der Antriebswelle 12 gepasst, und zwar wo der erste Einschnitt 62A und der zweite Einschnitt 62B gebildet sind, und die Einschnittteile 70 und 71 der Befestigungsvorrichtung 58 besitzen eine Breite, die durch Einschrauben des Bolzens 72 verringert wird. Infolgedessen nimmt die Antriebswelle 12 eine starke Durchmesserreduktionskraft von der radialen Außenseite aus auf und ist mit einem Außenumfang 16A der Motorwelle 16 durch eine starke Reibungsbefestigungskraft gekoppelt.
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In dem Ausführungsbeispiel, da der erste Einschnitt 62A und der zweite Einschnitt 62B sowohl als Einschnitt zur Sicherstellung einer Durchmesserverringerungstoleranz für den Akt des Festklemmens als auch als ein Einschnitt für eine Federnut dienen, ist es nicht erforderlich, dass der Einschnitt und die Federnut einzeln bearbeitet werden und auf diese Weise können die Bearbeitungskosten verringert werden. Insbesondere in dem Ausführungsbeispiel, da der erste Einschnitt 62A und der zweite Einschnitt 62B die gleiche Breite Sf1 besitzen (bevor der Klemmbefestigungsvorgang ausgeführt wird) und mit einer Phasendifferenz von 180 Grad gebildet sind, können die Einschnitte kontinuierlich unter Verwendung des gleichen Werkzeugs bearbeitet werden. Aus diesem Grund wird die Bearbeitung viel einfacher ermöglicht, und die Bearbeitungskosten können weiter reduziert werden. Zusätzlich, da die Vielzahl der Einschnitte in der Umfangsrichtung gebildet ist (in dem Ausführungsbeispiel zwei Einschnitte mit einer Phasendifferenz von 180 Grad) kann die Durchmesserverringerung der Antriebswelle 12 gleichmäßig über im Wesentlichen den gesamten Umfang dieser ausgeführt werden und eine Beanspruchungskonzentration kann verglichen mit der Antriebswelle 12, die nur einen Einschnitt besitzt, abgeschwächt werden.
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Zusätzlich, da die Antriebswelle 12 den Teil 12L mit kleinem Durchmesser und den Teil 12J mit großem Durchmesser besitzt und der erste Einschnitt 62A über sowohl den Teil 12L mit kleinem Durchmesser als auch den Teil 12J mit großem Durchmesser hinweg gebildet ist, kann der Teil 12L mit kleinem Durchmesser in ausreichender Weise deformiert werden, ohne die Festigkeit der Antriebswelle 12 zu verschlechtern, und die Zusammendrückbarkeit der gesamten Antriebswelle 12 kann verbessert werden.
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Zusätzlich, da der Abstandshalter 66 zwischen der Klemmbefestigungsvorrichtung 58 und dem Teil 12J mit großem Durchmesser angeordnet ist, kann die Befestigungsvorrichtung 58 in einfacher Weise an einer Position angeordnet werden, wo der Endteil der Antriebswelle 12 angeordnet ist. Demgemäß ist die Klemmposition weit von dem Teil 12J mit großem Durchmesser entfernt, und auf diese Weise kann der Teil 12L mit kleinem Durchmesser der Antriebswelle 12 durch eine kleine Straffungs- bzw. Befestigungskraft deformiert werden und der Klemmbefestigungsvorgang kann in stabiler Weise ausgeführt werden.
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Da der erste Einschnitt 62A so eingestellt ist, dass er nachdem der Klemmbefestigungsvorgang abgeschlossen ist, eine Breite Sc1 besitzt, die größer als die Breite K1 der Feder 54 ist, besteht in dem Ausführungsbeispiel keine Möglichkeit, dass der erste Einschnitt 62A (als eine Federnut) in Kontakt mit beiden Seiten der Feder 54 kommt, während der Klemmbefestigungsvorgang ausgeführt wird und folglich wird das Straffen bzw. Befestigen nicht weiter ausgeführt. In dem Ausführungsbeispiel, selbst nachdem der Klemmbefestigungsvorgang abgeschlossen ist, trägt, da es einen Spalt (Sc1-K1) zwischen der Feder 54 und dem ersten Einschnitt 62A (als einer Federnut) gibt, die Feder 54 nicht zur Leistungsübertragung zwischen der Motorwelle 16 und der Antriebswelle 12 (während eines normalen Betriebs) bei.
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Beispielsweise in dieser Hinsicht unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel erheblich in den technischen Ideen der Kopplung von einer Anordnung mit einer Kombination der Feder und des Klemmens in der oben beschriebenen, verwandten Technik. D. h. in der Kopplungsanordnung der verwandten Technik, „wird die Leistungsübertragung im Wesentlichen über die Feder ausgeführt, und der Klemmbefestigungsvorgang überbrückt einen Spalt zwischen der Feder und der Federnut (positives Einführen der Feder), wodurch verhindert wird, dass eine Vibration und ein Geräusch bzw. Rauschen auftritt”. Demgemäß übernimmt die Feder die Rolle der Leistungsübertragung.
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In der Konfiguration der verwandten Technik wird jedoch die Breite der „Federnut” aufgrund einer Durchmesserverringerung der Antriebswelle verändert und folglich können die Abmessungen dieser nicht in einfacher Weise gesteuert werden, und daher besteht ein Anliegen, dass bei Gelegenheit, ungeachtet einer starken Konzentration der Befestigungskraft in der Nähe der Feder und der Federnut, ein Spalt zwischen dem Außenumfang der Motorwelle und den Innenumfang der Antriebswelle verbleibt; oder im Gegenteil, dass ungeachtet dessen, dass eine starken Reibungsbefestigungskraft zwischen dem Außenumfang der Motorwelle und dem Innenumfang der Antriebswelle auftritt, ein Spalt zwischen der Feder und der Federnut verbleibt.
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Im Gegensatz dazu besitzt in dem Ausführungsbeispiel der erste Einschnitt 62A (als eine Federnut) in einem freien Zustand die Breite Sf1, die größer als die Breite K1 der Feder 54 ist, und nachdem der Klemmbefestigungsvorgang abgeschlossen ist, weist der erste Einschnitt 62A (als eine Federnut) die Breite Sc1 auf, die größer als die Breite K1 der Feder 54 ist. Aus diesem Grund kann die Durchmesserverringerung der Antriebswelle 12 durch den Klemmbefestigungsvorgang abgeschlossen werden, wobei ein Spalt zwischen dem ersten Einschnitt 62A (als einer Federnut) und der Feder 54 gehalten wird, und die beabsichtigte Reibungsbefestigungskraft kann in zuverlässiger Weise zwischen der Motorwelle 16 und der Antriebswelle 12 auftreten. Demgemäß, da die Leistungsübertragung durch die Klemmenkopplung (nicht durch eine Kopplung durch die Feder 54) ausgeführt wird, können die Vorzüge der Klemmen- bzw. Klemmkopplung, wie beispielsweise das Fehlen eines Spiels, kleiner Vibrationen und Geräusche vollständig ausgeschöpft werden.
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Andererseits, selbst in dem Fall, wo die Reibungsübertragungskraft zwischen der Motorwelle 16 und der Antriebswelle 12 aufgrund unbekannter Ursachen verloren geht, dient eine Kopplung durch die Feder 54 als eine Absicherung, wodurch verhindert wird, dass sich eine angetriebene Maschine, die mit dem Antriebsglied gekoppelt ist, in unerwarteter Weise verhält.
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In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auf den Drehzahlminderer 10 angewendet, der mit einer Welle (Antriebswelle 12) mit einem Exzenterkörper in dem Wellenmittelpunkt O1 des Innenzahnrads 22 vorgesehen ist, aber in bestimmten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist eine Konfiguration einer Vorrichtung mit der ersten Welle nicht in besonderer Weise auf den oben beschriebenen Drehzahlminderer 10 beschränkt und die Konfiguration kann beispielsweise auf eine Kopplung zwischen der Motorwelle 16 (nicht in 4 dargestellt) und einer Antriebswelle 82 eines Drehzahlminderers 80 mit einer Konfiguration, die in 4 dargestellt ist, angewendet werden.
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In dem Drehzahlminderer 80, ist ein Antriebszahnrad 84 integral mit der Antriebswelle 82 gebildet. Das Antriebszahnrad 84 steht in Eingriff mit einem zentralen Zahnrad 90, das in drehbarer Weise durch den Außenumfang eines zylindrischen Körpers 86 über ein Nadellager 88 getragen bzw. gelagert wird. Das mittlere Zahnrad 90 steht in Eingriff mit einem Exzenterkörperwellenzahnrad 94, um die Exzenterkörperwelle 92 anzutreiben. Eine Vielzahl der Exzenterkörperwellen 92 (3 Stück in diesem Beispiel: nur 1 Stück ist in 4 dargestellt) ist an Umfangspositionen versetzt von einem Wellenmittelpunkt O2 eines Innenzahnrads 95 vorgesehen. Ein Exzenterkörper 96 ist integral mit jeder der Exzenterkörperwellen 92 gebildet, und ein Außenzahnrad 100 ist an den Außenumfang des Exzenterkörpers 96 über eine Rolle 98 angebaut. Das Außenzahnrad 100 steht in Inneneingriff mit dem Innenzahnrad 95.
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In dem Drehzahlminderer 80, wenn die Antriebswelle 82 aufgrund einer Kopplung mit der Motorwelle 16 gedreht wird, wird das mittlere Zahnrad 90 über das Antriebszahnrad 84 gedreht und die Exzenterkörperwellenzahnräder 94, die in der Vielzahl der Exzenterkörperwellen 92 vorgesehen sind, werden synchronisiert, um in der gleichen Richtung gedreht zu werden. Aus diesem Grund wird der Exzenterkörper 96, der integral mit jeder der Exzenterkörperwellen 92 synchronisiert ist, gedreht, wodurch das Außenzahnrad 100 oszilliert wird. Wenn das Außenzahnrad 100 oszilliert wird, tritt eine relative Drehung (entsprechend einer Differenz in der Anzahl der Zähne zwischen dem Außenzahnrad 100 und dem Innenzahnrad 95) zwischen dem Außenzahnrad 100 und dem Innenzahnrad 95 auf, die Exzenterkörperwellen 92 drehen sich um den Wellenmittelpunkt O2 des Innenzahnrads 95 um die relative Drehung, und auf diese Weise kann eine resultierende Drehung bzw. Umdrehung von einem ersten Träger 104 und einem zweiten Träger 106, der auf beiden Seiten des Außenzahnrads 100 angeordnet ist, in der axialen Richtung ausgegeben werden. Das Beispiel der 4 ist so konfiguriert, dass es einen angetriebenen Körper antreibt, der nicht dargestellt ist und mit dem zweiten Träger 106 gekoppelt ist. In einem anderen Fall ist der zweite Träger 106 befestigt und folglich kann ein Gehäuse 108 gedreht werden.
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Selbst bei dem Drehzahlminderer 80, wie aus einem Vergleich mit 3A offensichtlich ist, kann die Antriebswelle 82 auf der Motorseite so konfiguriert sein, dass sie die gleiche Konfiguration besitzt wie die Konfiguration der Antriebswelle 12 auf der Motorseite in dem ersten Ausführungsbeispiel, und die gleichen Betriebseffekte können wie in dem ersten Ausführungsbeispiel erhalten werden. Der Einfachheit halber werden in der Antriebswelle 82 die gleichen Bezugszeichen und Zeichen den Teilen zugewiesen, die als identisch zu den Teilen in 3A und 3B angesehen werden.
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Als solches können bestimmte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung auf eine Kopplung zwischen verschiedenen Arten von Wellen angewendet werden, und es ist nicht in besonderer Weise spezifiziert, dass eine Welle in irgendeinen Teil irgendeiner Vorrichtung eingebaut wird. D. h. bestimmte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung müssen nicht notwendigerweise eine Kopplung zwischen einer Motorwelle und einer Antriebswelle eines Drehzahlminderers sein, und können zusammenfassend auf eine Kopplung angewendet werden, solange die Kopplung in einer solchen Art und Weise ausgeführt wird, dass eine erste Welle und eine zweite Welle miteinander durch Einführen der zweiten Welle in einen zylindrischen Teil der ersten Welle gekoppelt sind.
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In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel sind zwei Einschnitte (der erste Einschnitt 62A und der zweite Einschnitt 62B) mit einer Phasendifferenz von 180 Grad in der Umfangsrichtung gebildet, aber in bestimmten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist die Anzahl der Einschnitte nicht auf 2 beschränkt und beispielsweise drei Einschnitte können mit einem Winkelintervall von 120 Grad und vier oder mehr Einschnitte können gebildet sein. Wenn die Anzahl der Einschnitte erhöht wird, werden die Maschinierungs-Mannstunden so stark wie die Anzahl der Einschnitte erhöht, aber vertretbare Vorzüge werden aus dem Sichtwinkel einer gleichförmigen Straffung bzw. Festigung erzielt und folglich wird die Erhöhung der Anzahl der Einschnitte nicht notwendigerweise aus den bestimmten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ausgeschlossen.
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Zusätzlich weist in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel die erste Welle (Antriebswelle 12) den Teil mit kleinem Durchmesser und den Teil mit großem Durchmesser auf und der Einschnitt ist so konfiguriert, dass er über sowohl den Teil mit kleinem Durchmesser als auch den Teil mit großem Durchmesser gebildet ist, aber diese Konfiguration ist nicht notwendigerweise erforderlich und beispielsweise kann die erste Welle den gleichen Durchmesser über ihre gesamte Länge einschließlich des fest angezogenen bzw. befestigten Teils besitzen. Insbesondere, wenn eine Vielzahl von Einschnitten gebildet ist, neigt die erste Welle dazu, einfach deformiert zu werden und folglich gibt es einen fall, wo die Durchmesserverringerung in zufriedenstellender Weise ausgeführt werden kann, selbst bei der Antriebswelle mit gleichem Durchmesser über ihre gesamte Länge hinweg (bewusst ohne Vorsehen des Teils mit kleinem Durchmesser). In diesem Fall, da ein Konzept selbst, das einen Teil mit geringem Durchmesser und einen Teil mit großem Durchmesser bezeichnet, nicht erforderlich ist, ein Konzept, in dem der Einschnitt über sowohl den Teil mit geringem Durchmesser und den Teil mit großem Durchmesser hinweg gebildet, nicht erforderlich ist, ist ein Konzept, in dem der runde Teil in dem Stufenteil zwischen dem Teil mit geringem Durchmesser und dem Teil mit großem Durchmesser gebildet ist, nicht erforderlich, wodurch das Auftreten einer Beanspruchungskonzentration nur in einem Teil der Antriebswelle in der axialen Richtung abgeschwächt wird.
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Zusätzlich wird in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen, selbst nachdem der Klemmbefestigungsvorgang abgeschlossen ist, der erste Einschnitt 62A der Antriebswelle 12 so eingestellt, dass er die Breite Sc1 besitzt, die größer als die Breite K1 der Feder 54 ist (Sc1 > K1), und zwar in einer solchen Art und Weise, dass (die der Klemmbefestigungsvorgang über den gesamten Vorgang hinweg in zuverlässiger Weise ausgeführt wird und) die Leistungsübertragung nur durch die Reibungseingriffskraft ausgeführt wird.
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In bestimmten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wird jedoch eine Umkehrung der Größenbeziehung (Sc1 > K1) nicht vollständig untersagt. D. h. nachdem der Klemmbefestigungsvorgang abgeschlossen ist, kann der erste Einschnitt 62A der Antriebswelle 12 so ausgelegt sein, dass die Breite Sc1 kleiner als die Breite K1 der Feder 54 ist (Sc1 < K1). In diesem Fall dient das Festklemmen durch die Befestigungsvorrichtung 58 dazu, einen Spalt zwischen der Feder 54 und dem ersten Einschnitt 62A zu überbrücken. Demgemäß kann die Leistungsübertragung, die die Leistungsübertragung durch die Feder umfasst, erreicht werden. Selbst in diesem Fall, wenn die Reibungsfestigungskraft selbst durch die Befestigungsvorrichtung 58 in perfekter Weise aufrecht erhalten wird und die Leistungsübertragung beständig auf der Basis der Klemmenfestigungskraft ausgeführt wird, eine geeignete Einstellung der Abmessungen jedes Glieds in einfacher Weise gesteuert werden.
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Zusätzlich wird in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen der runde Teil in einem Verbindungsteil gebildet, wo der Teil mit kleinem Durchmesser und der Teil mit großem Durchmesser miteinander verbunden sind, aber in bestimmten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist es für den runden Teil nicht notwendigerweise erforderlich, in dem Verbindungsteil gebildet zu werden und der Teil mit kleinem Durchmesser und der Teil mit großem Durchmesser können in linearer Weise verbunden werden.
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Zusätzlich weist in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen der zylindrische Teil (18) der ersten Welle den Boden bzw. die Unterseite auf, aber gemäß bestimmten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist der zylindrische Teil nicht auf einen mit Boden versehenen, zylindrischen Teil beschränkt und kann so konfiguriert sein, dass er einen hohlen Teil besitzt, der durch die erste Welle hindurchgeht.
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Es sollte verstanden werden, dass die Erfindung nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern auf verschiedene Weisen im Sinne der Erfindung modifiziert werden kann. Die Modifikationen sind zusätzlich im Umfang der Erfindung enthalten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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