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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Planetengetriebevorrichtung. Die Priorität der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-16264 , eingereicht am 30. Januar 2013, deren gesamter Inhalt hier durch Bezugnahme mit eingeschlossen ist, wird beansprucht.
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Beschreibung der verwandten Technik
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In der nicht geprüften
japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2006-263878 (
1 und
2) wird eine Planetengetriebevorrichtung zum Antrieb eines Gelenks eines Industrieroboters offenbart.
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Die Planetengetriebevorrichtung weist ein außenverzahntes Zahnrad (Planetenrad) und ein innenverzahntes Zahnrad auf, dessen Zähnezahl geringfügig größer ist als die des außenverzahnten Rades, und das außenverzahnte Zahnrad steht von innen in Eingriff mit dem innenverzahnten Zahnrad, während es sich oszillierend bewegt, so dass eine Umlaufkomponente des außenverzahnten Rades als Ausgangsgröße herausgeführt wird.
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Die Planetengetriebevorrichtung weist Flanschglieder auf, die Ausgangsglieder sind, und zwar in axialer Richtung auf beiden Seiten des außenverzahnten Rades. Eine Vielzahl von Bolzengliedern ist integral mit den Flanschgliedern ausgeformt, so dass sie von dem Flanschglied vorstehen (in der nicht geprüften
japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2006-263878 (
1 und
2)). Die Bolzenglieder verlaufen durch ein Durchgangsloch, welches in dem außenverzahnten Zahnrad vorgesehen ist, und sie kommen in Kontakt mit dem außenverzahnten Zahnrad (mit der Innenumgangsfläche des Durchgangsloches des außenverzahnten Rades) und gleiten an dem außenverzahnten Zahnrad, so dass die Umlaufkomponente des außenverzahnten Rades zur Seite des Flanschgliedes herausgeführt wird.
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Bei der Planetengetriebevorrichtung mit der Konfiguration, bei der das Bolzenglied mit dem Flanschglied verbunden ist, besteht ein Problem dahingehend, dass Spannungen im Übergangsteil des Bolzengliedes konzentriert werden (in einem Teil des Bolzengliedes, der vom Flanschglied vorsteht), und die Haltbarkeit des Übergangsteils leicht verschlechtert wird.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um das Probleme des Standes der Technik zu lösen, und ein Ziel der Erfindung ist es, die Spannungskonzentration eines Übergangsteils eines Bolzengliedes zu verringern, welches mit einem Flanschglied einer Planetengetriebevorrichtung verbunden ist.
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Um das obige Ziel zu erreichen, weist eine Planetengetriebevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung Folgendes auf: ein Planetenrad; ein Flanschglied, welches an einem in axialer Richtung seitlichen Teil des Planetenrades angeordnet ist; ein Bolzenglied, welches mit dem Flanschglied verbunden ist und durch ein Durchgangsloch verläuft, welches in dem Planetenrad vorgesehen ist; und einen Senkungsteil, der im Umfang des Durchgangsloches des Planetenrades vorgesehen ist, wobei das Flanschglied einen ersten Teil aufweist, der so vorgesehen ist, dass er benachbart zu dem Teil eines Übergangsteils des Bolzengliedes mit einem kleinsten Durchmesser ist, und wobei ein Außendurchmesser zunimmt, und einen zweiten Teil, der so vorgesehen ist, dass er benachbart zum ersten Teil ist, und wobei eine Zunahmerate eines Außendurchmessers bezüglich einer axialen Distanz kleiner ist als beim ersten Teil, wobei ein äußerster Durchmesser des ersten Teils kleiner ist als ein am weitesten außen liegender Umkreisdurchmesser des Senkungsteils, und wobei ein innerster Durchmesser des ersten Teils größer ist als ein am weitesten innen liegender Innenkreisdurchmesser des Senkungsteils.
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Bei der vorliegenden Erfindung hat das Planetenrad den gesenkten Teil im Umfang des Durchgangsloches des Planetenrades. Andererseits weist das Flanschglied den ersten Teil auf, der so angeordnet ist, dass er benachbart zum Teil mit dem kleinsten Durchmesser des Übergangsteils des Bolzengliedes angeordnet ist und wobei dessen Außendurchmesser zunimmt, wobei der äußerste Durchmesser des ersten Teils kleiner ist als der größte Außenkreisdurchmesser des Senkungsteils, und wobei der innerste Durchmesser des ersten Teils größer ist als der Innenkreisdurchmesser des Senkungsteils.
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Entsprechend kann sich der erste Teil des Flanschgliedes dem Planetenrad annähern, ohne mit dem Planetenrad in Wechselwirkung zu treten. Daher ist eine Konstruktion möglich, bei der die Distanz vom kleinsten Durchmesserteil des Übergangsteils des Bolzengliedes zu einem Punkt des Bolzengliedes, der eine Last aufnimmt (Lastpunkt), verringert ist, und somit kann die Spannungskonzentration, die mit dem Übergangsteil des Bolzengliedes assoziiert ist, weiter verringert werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Spannungskonzentration des Übergangsteils des Bolzengliedes, welches mit dem Flanschglied der Planetengetriebevorrichtung verbunden ist, weiter verringert werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Querschnittsansicht von Hauptteilen einer Planetengetriebevorrichtung gemäß einem Beispiel einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 ist eine Querschnittsansicht einer Gesamtanordnung der Planetengetriebevorrichtung der 1.
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3 ist eine Frontansicht eines außenverzahnten Zahnrades der 1 mit einer Blickrichtung von einer Lastseite.
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4 ist eine perspektivische Ansicht des außenverzahnten Zahnrades der 1.
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5 ist eine Querschnittsansicht des Gesamtaufbaus einer Planetengetriebevorrichtung gemäß einem Beispiel einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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6 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht der Hauptteile der 5.
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7 ist eine Frontansicht eines außenverzahnten Zahnrades der 5 mit Blickrichtung von einer Lastseite.
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8 ist eine Teilquerschnittsansicht, die hauptsächlich die Konfiguration einer Trägerseite auf einer Gegenlastseite der 5 veranschaulicht.
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Detaillierte Beschreibung
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Im Folgenden wird ein Beispiel einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 ist eine Querschnittsansicht von Hauptteilen einer Planetengetriebevorrichtung gemäß einem Beispiel einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 2 ist eine Querschnittsansicht der Gesamtanordnung der Planetengetriebevorrichtung der 1.
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Zuerst wird die gesamte schematische Konfiguration der Planetengetriebevorrichtung G1 beschrieben. Die Planetengetriebevorrichtung G1 ist eine Planetengetriebevorrichtung, die exzentrisch oszillierende Bauart genannt wird.
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Eine Eingangswelle 12 der Planetengetriebevorrichtung G1 ist als eine Hohlwelle mit einem hohlen Teil 12A konfiguriert. Die Eingangswelle 12 ist mit einer Motorwelle 13A eines Motors 13 über eine Passfeder 12B verbunden. Exzenterkörper 14 und 16 sind integral mit der Eingangswelle 12 ausgeformt.
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Axiale Mitten O2 und O3 der Exzenterkörper 14 und 16 sind exzentrisch bezüglich einer axialen Mitte O1 der Eingangswelle 12, und zwar um eine Exzentrizität Δe1. In diesem Beispiel gibt es eine Exzenterphasendifferenz von 180 Grad zwischen den Exzenterkörpern 14 und 16.
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Rollenlager 18 und 20 sind an den Außenumfängen der Exzenterkörper 14 und 16 angeordnet. Außenverzahnte Zahnräder (Planetenräder) 22 und 24 sind auf den Außenumfängen der Rollenlager 18 und 20 montiert, so dass diese sich oszillierend bewegen. Jedes der außenverzahnten Zahnräder 22 und 24 steht von innen in Eingriff mit einem innenverzahnten Zahnrad 26.
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Das innenverzahnte Zahnrad 26 besteht hauptsächlich aus einem Hauptkörper 26A des innenverzahnten Zahnrades, welcher mit dem Gehäuse 31 integriert ist, aus zylinderförmigen äußeren Stiften 26B, die von dem Hauptkörper 26A des innenverzahnten Zahnrades getragen werden, und aus Rollen 26C, die von außen auf die äußeren Stifte 26B gepasst sind, so dass sie drehbar sind und „innere Zähne” des innenverzahnten Zahnrades 26 bilden. Die Anzahl der inneren Zähne des innenverzahnten Zahnrades 26 (die Anzahl der Rollen 26C) ist geringfügig größer als die Anzahl der äußeren Zähne der außenverzahnten Zahnräder 22 und 24 (in diesem Beispiel um 1), In den außenverzahnten Zahnrädern 22 und 24 ist eine Vielzahl von (in diesem Beispiel 10) Durchgangslöchern 22A und 24A an Positionen vorgesehen, die von den axialen Mitten (die gleichen wie O2 und O3) in Umfangsrichtung in Intervallen von 36 Grad versetzt sind. Zusätzlich ist auf beiden Seiten in axialer Richtung der außenverzahnten Räder 22 und 24 ein Paar von Trägerteilen (Flanschgliedern) 32 und 34 angeordnet. Die Trägerteile 32 und 34 werden durch das Gehäuse 31 über Schrägkugellager 40 und 42 getragen. Die Schrägkugellager 40 und 42 haben keine extra dafür vorgesehenen inneren Laufbahnen und die Außenumfangsteile der Trägerteile 32 und 34 wirken auch als die inneren Laufbahnen der Schrägkugellager 40 und 42. Zusätzlich tragen die Trägerteile 32 und 34 die Eingangswelle 12 über Lager 35 und 37.
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Ein innerer Bolzen (Bolzenglied) 28 ist mit dem Trägerteil 34 auf einer Lastseite verbunden, in dem er integral damit ausgeführt ist und von diesem vorsteht. Anderenfalls kann der innere Bolzen 28 so konfiguriert sein, dass er getrennt vom Trägerteil 34 geformt ist und mit dem Trägerteil 34 beispielsweise durch Presspassung verbunden ist.
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In diesem Ausführungsbeispiel sind die zehn inneren Bolzen 28 so geformt, dass sie entsprechend den Durchgangslöchern 22A und 24A der außenverzahnten Zahnräder 22 und 24 vorstehen und jeweils durch die Durchgangslöcher 22A und 24A der außenverzahnten Zahnräder 22 und 24 verlaufen. Der Trägerteil 34 ist mit einer Ausgangswelle 48 integriert.
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Zusätzlich ist der Trägerteil 32 auf der zur Lastseite gegenüberliegenden Seite mit einem ausgenommenen Teil bzw. einer Senkung 32D versehen, der bzw. die in einer Seitenfläche der Seite des Trägerteils 32 bei den außenverzahnten Zahnrädern 22 und 24 ausgeformt ist. In einem Zustand, wo ein Spitzenende 28T des inneren Bolzens 28 in den ausgenommenen Teil bzw. die Senkung 32D eingesetzt ist, werden die Trägerteile 32 und 34 durch eine Schraube 45 verbunden.
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Zwischen den inneren Bolzen 28 und (den Innenumfangsflächen der Durchgangslöcher 22A und 24A der) außenverzahnten Zahnräder 22 und 24 ist eine Gleitrolle 44 angeordnet, die ein Gleitbeschleunigungsglied ist. Die Gleitrolle 44 liegt normalerweise an einem Teil der Innenumfangsflächen der Durchgangslöcher 22A und 24A der außenverzahnten Zahnräder 22 und 24 an, und auf einer Seite, wo die Gleitrolle 44 nicht an dem Teil anliegt, wird ein Spalt mit einer Größe (2 × Δe1) entsprechend zweimal der Exzentrizität Δe1 der Exzenterkörper 14 und 16 zwischen den Durchgangslöchern 22A und 24A vorgesehen bzw. sichergestellt.
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Hier wird die Konfiguration jedes Glieds in der Umgebung des Übergangsteils des inneren Bolzens 28 im Detail beschrieben.
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In diesem Ausführungsbeispiel sind im Umfang der Durchgangslöcher 22A (durch welche der innere Bolzen 28 verläuft) der außenverzahnten Zahnräder 22 und 24 (insbesondere im Umfang von jedem der Durchgangslöcher 22A und 24A) Senkungsteile 22F, 22G, 24F und 24G mit einer axialen Länge T1 vorgesehen. Dabei sind die Senkungsteile, die mit diesem Ausführungsbeispiel assoziiert sind, der Senkungsteil 22F auf der Gegenlastseite des außenverzahnten Zahnrades 22 auf der Gegenlastseite und der Senkungsteil 24F auf der Lastseite des außenverzahnten Zahnrades 24 auf der Lastseite, und die anderen Senkungsteile 22G und 24G sind unter Berücksichtigung der Identität und Symmetrie zwischen den außenverzahnten Zahnrädern 22 und 24 ausgebildet. Im Folgenden wird hauptsächlich die Konfiguration des Senkungsteils 24F auf der Lastseite des außenverzahnten Zahnrades 24 beschrieben.
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Bei der vorliegenden Erfindung einschließlich dieses Ausführungsbeispiels bedeutet der Ausdruck „Senkungsteil”, dass „im Umfang von jedem der Durchgangslöcher der Seitenfläche des Planetenrades in axialer Richtung ein ausgenommener Raum bzw. vertiefter Raum ausgeformt ist, so dass dieser von zumindest einem Teil des Durchgangsloches kontinuierlich ist bzw. durchgeht”. Jedoch umfasst das Konzept des „ausgenommenen Raums” bei der obigen Definition nicht, das Konzept eines gestuften Teils, d. h., dass beispielsweise in einem Fall, wo nur die axialen Abmessungen der Zahnteile des Planetenrades so geformt sind, dass sie groß sind, ein Raum, der gegenüber den Zahnteilen ausgenommen ist, oder in einem Fall, wo nur axiale Abmessungen eines radial mittigen Teils (innen liegenden Teils) eines Planetenrades so geformt sind, dass sie groß sind, ein Raum, der gegenüber dem mittigen Teil ausgenommen bzw. zurückgesetzt ist, nicht in dem Konzept des „Senkungsteils” der vorliegenden Erfindung eingeschlossen ist. Zusätzlich wird die „Seitenfläche des Planetenrades in axialer Richtung” in der Definition als das Konzept wahrgenommen, welches das Gleitbeschleunigungsglied mit einschließt. In einem Fall, wo das Gleitbeschleunigungsglied nicht zwischen dem Bolzenglied und dem Planetenrad angeordnet ist, wird das Konzept beispielweise als das Konzept wahrgenommen, bei dem die Form der Seitenfläche in axialer Richtung des Planetenrades selbst in radialer Richtung verändert ist. In dem Fall, wo die Gleitrolle 44 usw. zwischen dem inneren Bolzen 28 und dem außenverzahnten Zahnrad 24 als das Gleitbeschleunigungsglied angeordnet sind, kann wie bei diesem Ausführungsbeispiel die Seitenfläche des Planetenrades in axialer Richtung, welches so angesehen wird, dass sie das Gleitbeschleunigungsglied mit einschließt, die Definition erfüllen.
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In diesem Ausführungsbeispiel bildet in dem Umfang von jedem der Durchgangslöcher 24A der Seitenfläche des außenverzahnten Zahnrades 24 in axialer Richtung der ausgenommene Raum, der einzeln so geformt ist, dass er kontinuierlich vom Außenumfang des Durchgangsloches 24A ausgeformt ist, den Senkungsteil 24F.
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Wie in den 3 und 4 veranschaulicht, ist insbesondere bei diesem Ausführungsbeispiel das außenverzahnte Zahnrad 24 linear und schräg gesenkt bzw. vertieft, so dass es symmetrisch bezüglich der Axiallinie des inneren Bolzens 28 ist, um den Senkungsteil 24F im Außenumfang des Durchgangslochs 24A des außenverzahnten Zahnrades 24 zu formen. Zusätzlich ist die axiale Länge der Senkung des außenverzahnten Zahnrades 24 selbst L2. Bei diesem Ausführungsbeispiel tritt jedoch ein Endteil 44E der Gleitrolle 44 auf der Trägerseite in die axiale Länge L2 der Senkung um L3 ein, und somit ist die axiale Länge (T) des „Senkungsteils 24F, die so wahr genommen wird, dass sie die Gleitrolle 44 mit einschließt” gemäß der Erfindung dieses Ausführungsbeispiels L2 – L3 = T1. Als eine Möglichkeit kann die Bedeutung der axialen Länge T1 des Senkungsteils 24F dieses Ausführungsbeispiels als eine Länge wahrgenommen werden, die eine Konstruktion ermöglicht, bei der eine Distanz L1 vom Teil mit kleinstem Durchmesser 50S (einem Teil eines abgerundeten Teils 50 des Basisteils 34P eines inneren Bolzens: Außendurchmesser d5) eines Übergangsteils 28B des inneren Bolzens 28 auf dem wahrscheinlich eine Spannung konzentriert wird, zu einem Punkt des inneren Bolzens 28, der eine Last der Leistungsübertragung von dem außenverzahnten Zahnrad 24 aufnimmt (Lastpunkt P1), gegenüber der Distanz gemäß dem Stand der Technik verringert wird, und zwar ohne Wechselwirkung mit dem Planetenrad.
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In diesem Ausführungsbeispiel hat der Trägerteil 34 (Flanschglied) den Basisteil 34P (erster Teil) des inneren Bolzens, der so vorgesehen ist, dass er benachbart zu dem Teil 50S mit kleinstem Durchmesser (der Außendurchmesser d5) des Übergangsteils des inneren Bolzens 28 in einem Bereich (in 1 ein Bereich, der in der Klammer angegeben ist) von gleich oder weniger als der axialen Länge T1 vom Teil 50S des Übergangsteils 28B des inneren Bolzens 28 mit dem kleinsten Durchmesser liegt, und wobei der Außendurchmesser zunimmt. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Basisteil 34P des inneren Bolzens durch den abgerundeten Teil 50 mit einem Formradius r1 im Querschnitt parallel zur Achse und einen vertikalen Teil 53 gebildet, der benachbart zu dem abgerundeten Teil 50 liegt (einem Abschlussende 50E des abgerundeten Teils 50). Eine Zunahmerate des Außendurchmessers des abgerundeten Teils 50 bezüglich der axialen Distanz ist r1, und eine Zunahmerate des Außendurchmessers des vertikalen Teils 53 bezüglich der axialen Distanz ist unendlich. In diesem Ausführungsbeispiel bilden die obigen Komponenten den „Basisteil 34P (ersten Teil) des inneren Bolzens, der so vorgesehen ist, dass er benachbart zu dem Teil 50S des Übergangsteils 28B des inneren Bolzens 28 mit dem kleinsten Durchmesser ist, und dessen Außendurchmesser zunimmt”.
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Ein Außenumfangsteil 34Q (zweiter Teil), der benachbart zum Basisteil 34P des inneren Bolzens ist, und dessen Zunahmerate des Außendurchmessers bezüglich der axialen Distanz kleiner ist als jene des Basisteils 34P des inneren Bolzens wird weiter so ausgeformt, dass er kontinuierlich davon verläuft. In diesem Ausführungsbeispiel ist insbesondere der Außenumfangsteil 34Q parallel zur axialen Mitte O5 des inneren Bolzens 28, und die Zunahmerate davon bezüglich der axialen Distanz ist „Null”.
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Falls notwendig, sind bei diesem Ausführungsbeispiel der Basisteil 34P (erster Teil) des inneren Bolzens, der so vorgesehen ist, dass er benachbart zu dem Teil 50S (dem Außenseitendurchmesser d5) mit kleinstem Durchmesser des Übergangsteils 28B des inneren Bolzens 28 ist, und dessen Außendurchmesser zunimmt, und der Außenumfangsteil 34Q (zweiter Teil), der so vorgesehen ist, dass er benachbart zum Basisteil 34P des inneren Bolzens ist und dessen Zunahmerate des Außendurchmessers bezüglich der axialen Distanz kleiner ist als jene des Basisteils 34P des inneren Bolzens, so ausgeformt, dass sie kontinuierlich verlaufen, und zwar über einen Wendepunkt 34H (entsprechend dem äußersten Durchmesserteil des ersten Teils).
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Ein äußerster Durchmesser d6 (von der axialen Mitte O1 der Eingangswelle 12) des Basisteils 34P des inneren Bolzens ist kleiner als ein Außenkreis- bzw. Umkreisdurchmesser D6 des Senkungsteils 24F, und ein innerster Durchmesser d7 (von der axialen Mitte O1 der Eingangswelle 12) des Basisteils 34P des inneren Bolzens ist größer als ein Innenkreisdurchmesser D7 des Senkungsteils 24F. Zusätzlich sind sowohl der Außendurchmesserteil 34H des Basisteils 34P des inneren Bolzens als auch der Teil 50S mit dem kleinsten Durchmesser in radialer Richtung innerhalb des Senkungsteils 24F angeordnet. Das heißt, der Wendepunkt 34H und der Teil 50S mit dem kleinsten Durchmesser überlappen das außenverzahnte Zahnrad 24, wenn man diese in radialer Richtung ansieht. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf eingeschränkt, sondern der Außendurchmesserteil 34H kann auch nicht in radialer Richtung innerhalb des Senkungsteils 24F positioniert sein.
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In diesem Ausführungsbeispiel, wie es oben beschrieben wurde, ist zusätzlich der Senkungsteil 24G auch in der Oberfläche des außenverzahnten Rades 24 auf der Seite gegenüberliegend zum Trägerteil 34 vorgesehen und ist so konfiguriert, dass eine Mitte C24 des außenverzahnten Rades 24 und eine Mitte C24a des Durchgangsloches 24A in axialer Richtung miteinander ausgerichtet sind. Unter Berücksichtigung der Identität der außenverzahnten Zahnräder 22 und 24 hat zusätzlich das außenverzahnte Zahnrad 24 vollständig die gleiche Form wie das außenverzahnte Zahnrad 22. Jedoch wird in diesem Ausführungsbeispiel auf der Seite des Trägers 32 eine Konfiguration, bei der der Teil 50S mit dem kleinsten Durchmesser des Übergangsteils 28B des inneren Bolzens 28 in den Senkungsteil 22F eintritt, nicht speziell eingesetzt, da der innere Bolzen 28 nicht in den Trägerteil 32 integriert ist (der innere Bolzen 28 und der Trägerteil 32; die getrennte Glieder sind, sind so konfiguriert, dass sie kontinuierlich bzw. ineinander übergehend sind). Wie aus 2 offensichtlich wird, ist jedoch auch auf der Seite des Trägerteils 32 der Basisteil 32P des inneren Bolzens so konfiguriert, dass er sich weiter der Seite des außenverzahnten Rades 22 annähert und kann in der Praxis in dieser Weise konfiguriert sein.
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Mit Bezug auf die Beschreibung der Seite des Trägerteils 34 ist in diesem Ausführungsbeispiel der abgerundete Teil 50 des Basisteils 34P des inneren Bolzens des Übergangsteils 28B des inneren Bolzens 28 so eingestellt bzw. ausgeführt, dass er größer ist als jener gemäß dem Stand der Technik. Diese Konfiguration ist nicht wohlbekannt und wird einfach hier beschrieben.
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Bis jetzt wurde der sogenannte abgerundete Teil 50 des Übergangsteils 28B des inneren Bolzens 28 im Grunde genommen so geformt, dass eine Endbearbeitungszugabe (Schneidzugabe bzw. Endbearbeitungsübermaß) während der Endbearbeitung des Außenumfangs des inneren Bolzens 28 bereitgestellt wurde, um eine Zugabe für ein Werkzeug bereit zu stellen. In diesem Ausführungsbeispiel erstreckt sich jedoch der abgerundete Teil 50, während der Formradius r1 beibehalten wird, und der Durchmesser (in einem Fall, wo ein Teil des abgerundeten Teils 50 ausgeschnitten ist, wie in 1, und sich nicht vom Bezugszeichen 50F erstreckt, der Durchmesser (zweimal die Distanz von der axialen Mitte O5 des inneren Bolzens 28) bei 50E und 50G, wo der Schnittteil bzw. Einstichteil gefüllt ist) des abgerundeten Teils 50 am Abschlussende 50E auf der Seite des Trägerteils 34 ist d3. Der Durchmesser d3 des Abschlussendes 50E ist größer als der innerste Durchmesser D3 des Endteils 44E der Gleitrolle 44 auf der Seite des Trägerteils 34.
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Während die Einstellung bzw. das Verhältnis (d3 > D3) beibehalten wird, läuft daher die Gleitrolle 44 auf dem abgerundeten Teil 50, wenn die Gleitrolle 44 zur Seite des Abschlussendes 50E des abgerundeten Teils 50 bewegt wird. Daher ist bei diesem Ausführungsbeispiel zwischen dem Flanschglied 34 und dem Gleitbeschleunigungsglied 44 ein Bewegungsbeschränkungsglied 56 vorgesehen, welches die Bewegung der Gleitrolle 44 zur Seite des Abschlussendes 50E des abgerundeten Teils 50 in axialer Richtung des inneren Bolzens 28 beschränkt bzw. verhindert, wodurch das Laufen vermieden wird. Entsprechend kann die Gleitrolle 44 davon abgehalten werden, mit der Umgebung des Abschlussendes 50E des abgerundeten Teils 50 zusammenzutreffen, während trotzdem der Formradius r1 des abgerundeten Teils 50 groß ist.
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Zusätzlich wird die Bewegung der Gleitrolle 44 zur Seite des Trägerteils 32 in axialer Richtung des inneren Bolzens 28 durch eine Seitenfläche 32A des Trägerteils 32 in axialer Richtung beschränkt bzw. verhindert.
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Als nächstes wird der Betrieb der Planetengetriebevorrichtung G1 der exzentrisch oszillierenden Bauart beschrieben.
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Wenn die Eingangswelle 12 gedreht wird, werden die Exzenterkörper 14 und 16, die mit der Eingangswelle 12 integriert sind, exzentrisch gedreht, und die außenverzahnten Zahnräder 22 und 24, die an den Außenumfängen der Exzenterkörper 14 und 16 über die Rollenlager 18 und 20 montiert sind, werden mit einer Phasendifferenz von 180 Grad oszillierend bewegt. Die außenverzahnten Zahnräder 22 und 24 stehen von innen mit dem innenverzahnten Zahnrad 26 in Eingriff, und in diesem Ausführungsbeispiel ist der Hauptkörper 26A des innenverzahnten Zahnrades in dem Gehäuse 31 integriert. Immer wenn die Eingangswelle 12 einmal gedreht wird, werden daher die außenverzahnten Zahnräder 22 und 24 relativ zum innenverzahnten Zahnrad 26 (dem Gehäuse 31) um die Differenz der Zähnezahl gedreht (in diesem Beispiel um einen Zahn).
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Die Umlaufkomponenten der außenverzahnten Zahnräder 22 und 24 werden auf die Trägerteile 32 und 34 über die Gleitrollen 44 und die inneren Bolzen 28 übertragen, welche durch die Durchgangslöcher 22A und 24A der außenverzahnten Zahnräder 22 und 24 verlaufen, und die Trägerteile 32 und 34 werden relativ zum Gehäuse 31 mit den gleichen Drehzahlen gedreht, wie die Umlaufkomponenten der außenverzahnten Zahnräder 22 und 24. Als eine Folge kann die untersetzte Ausgangsgröße aus der Ausgangswelle 48 herausgeführt werden, die mit dem Trägerteil 34 integriert ist.
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Im Folgenden wird der Betrieb in der Umgebung des Senkungsteils 24F im Detail beschrieben.
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In diesem Ausführungsbeispiel hat das außenverzahnte Zahnrad 24 den Senkungsteil 24F mit der axialen Länge T1 im Umfang des Durchgangsloches 24A des außenverzahnten Zahnrades 24. Andererseits hat der Trägerteil 32 den Basisteil 34P (ersten Teil) des inneren Bolzens, der so vorgesehen ist, dass er benachbart zu dem Teil 50S mit dem kleinsten Durchmesser des Übergangsteils 28B des inneren Bolzens 28 ist, und zwar in einem Bereich von gleich oder weniger als der axialen Länge T1, und wobei der Außendurchmesser zunimmt. Zusätzlich ist der Außenumfangsteil 34Q (zweiter Teil), der benachbart zum Basisteil 34P des inneren Bolzens ist, und dessen Zunahmerate des Außendurchmessers bezüglich der axialen Distanz kleiner ist als jene des Basisteils 34P des inneren Bolzens, weiterhin so geformt, dass dieser kontinuierlich davon verläuft. Weiterhin ist der äußerste Durchmesser D6 des Basisteils 34P des inneren Bolzens kleiner als der Außenkreisdurchmesser bzw. Umkreisdurchmesser D6 des Senkungsteils 24F, und der innerste Durchmesser d7 des Basisteils 34P des inneren Bolzens ist größer als der Innenkreisdurchmesser D7 des Senkungsteils 24F. Als eine Folge kann bei dem Trägerteil 32 eine Konstruktion erreicht werden, bei der der Teil 50S mit dem kleinsten Durchmesser (der Teil des abgerundeten Teils 50 mit dem kleinsten Durchmesser) des Übergangsteils 28B des inneren Bolzens 28, auf dem die Spannung hauptsächlich konzentriert ist, in das Innere des Senkungsteils 24F eintritt (im Wesentlichen um T1). Entsprechend ist eine Konstruktion möglich, bei der die Distanz L1 von dem Teil 50S mit dem kleinsten Durchmesser des Übergangsteils 28B des inneren Bolzens 28 zu dem Punkt des inneren Bolzens 28, der eine Last der Leistungsübertragung von dem außenverzahnten Zahnrad 24 aufnimmt (Lastpunkt P1), verringert wird, und somit kann eine Spannungskonzentration auf dem Übergangsteil 28B des inneren Bolzens 28 weiter verringert werden.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist der Durchmesser d3 des Abschlussendes 50E auf der Seite des Trägerteils 34 (Flanschglied) des abgerundeten Teils 50 so geformt, dass er positiv größer ist als der innerste Durchmesser D3 des Endteils 44E der Gleitrolle 44 auf der Seite des Trägerteils 34 (d3 > D3), und das Bewegungsbeschränkungsglied 56 ist darauf angeordnet. Daher tritt kein Vorgang auf, bei dem die Gleitrolle 44 auf dem abgerundeten Teil 50 läuft. Entsprechend kann der Formradius r1 des abgerundeten Teils 50 so ausgeformt sein, dass er ausreichend groß ist, während vermieden wird, dass die Gleitrolle 44 mit der Umgebung des Abschlussendes 50E des abgerundeten Teils 50 zusammentrifft, wodurch weiter die Spannungskonzentration verringert wird.
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Da der Senkungsteil 24G auch in der Oberfläche des außenverzahnten Rades 24 auf der Seite gegenüberliegend zum Trägerteil 34 vorgesehen ist, und weil die Mitte C24 des außenverzahnten Rades 24 in axialer Richtung und die Mitte C24a des Durchgangsloches 24A in axialer Richtung miteinander ausgerichtet sind, wird zusätzlich in diesem Ausführungsbeispiel soweit wie möglich vermieden, dass das außenverzahnte Zahnrad 24 gekippt wird, und das außenverzahnte Zahnrad 24 kann in einem stabilen Zustand gedreht werden. In diesem Ausführungsbeispiel sind zusätzlich dazu auch bei dem außenverzahnten Zahnrad 22 die Senkungsteile 22F und 22G an beiden Seiten in axialer Richtung in der gleichen Weise ausgeformt. Daher können die Dreh- bzw. Umlaufcharakteristiken des außenverzahnten Rades 22 und die Drehcharakteristiken des außenverzahnten Rades 24 gleich sein, und somit wird eine Unausgeglichenheit bei den Dreh- bzw. Umlaufcharakteristiken in dem inneren Bolzen 28 unterdrückt.
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Da der Umfang von jedem inneren Bolzen 28 der Vielzahl von inneren Bolzen 28 individuell bzw. für sich angesenkt ist, können in diesem Ausführungsbeispiel nur die Umfänge der Durchgangslöcher 22A und 24A der außenverzahnten Räder 22 und 24 gesenkt bzw. vertieft sein. Daher kann eine Senkung der außenverzahnten Räder 22 und 24 leicht ausgeführt werden.
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5 veranschaulicht den gesamten Querschnitt einer Planetengetriebevorrichtung G2 gemäß einem Beispiel einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 6 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht von Hauptteilen, bei denen Hauptteile der 5 weiter vergrößert sind, so dass diese besser zu sehen sind, 7 ist eine Frontansicht eines außenverzahnten Rades 124 der 5, welches von einer Lastseite zu sehen ist, und 8 ist eine Teilquerschnittsansicht, die hauptsächlich die Konfiguration einer Seite des Trägerteils 132 auf einer Gegenlastseite der 5 veranschaulicht. Zusätzlich werden Elemente, welche die Gleichen sind oder funktionell die selben sind, wie jene beim obigen Ausführungsbeispiel, mit Bezugszeichen bezeichnet, welche die letzten zwei Ziffern genauso haben, wie jene bei den Ausführungsbeispielen in den obigen Figuren, und eine wiederholte Beschreibung wird entsprechend weggelassen.
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Dieses Ausführungsbeispiel weicht von dem obigen Ausführungsbeispiel dahingehend ab, dass anders als bei dem obigen Ausführungsbeispiel, bei dem der Senkungsteil 24F einzeln im Umfang von jedem Durchgangsloch 24A ausgeformt ist, ein einziger bandartiger Senkungsteil 24F mit einer axialen Länge bzw. Tiefe T2, die kontinuierlich von einem Teil von jedem Durchgangsloch 124A verläuft, zwischen dem Umfang des Umkreises bzw. Außenkreises von jedem Durchgangsloch 124A und dem Umfang des Innenkreises davon in diesem Ausführungsbeispiel geformt ist. Zusätzlich weist die axiale Länge T2 des Senkungsteils 124F von der Definition des Senkungsteils, axiale Längen eines Bewegungsbegrenzungsgliedes 156 auf, welches in dem außenverzahnten Zahnrad 124 integriert ist, und einen Teil einer Gleitrolle 144, die ein Gleitbeschleunigungsglied ist.
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Ein Trägerteil 134 hat in einem Bereich (in 6 ein in Klammern gezeigter Bereich) von gleich oder weniger als der axialen Länge T2 von einem Teil 150S mit kleinstem Durchmesser eines Übergangsteils 128B eines inneren Bolzens 128 einen Basisteil 134P (ersten Teil) des inneren Bolzens, der so vorgesehen ist, dass er benachbart zu dem Teil 150S mit kleinstem Durchmesser des Übergangsteils 128B des inneren Bolzens 128 liegt, und dessen Außendurchmesser zunimmt. Zusätzlich ist weiterhin ein Außenumfangsteil 134Q (zweiter Teil), der kleiner ist als der Basisteil 134P des inneren Bolzens, der benachbart zum Basisteil 134P des inneren Bolzens ist, und dessen Zunahmerate des Außendurchmessers bezüglich der axialen Distanz „Null” ist, weiter so ausgeformt, dass dieser davon kontinuierlich ist bzw. kontinuierlich verläuft. Weiterhin ist ein Außendurchmesser d106 des Basisteils 134P des inneren Bolzens kleiner als ein Umkreisdurchmesser bzw. Außenkreisdurchmesser D106 des Senkungsteils 124F, und ein innerster Durchmesser d107 des Basisteils 134P des inneren Bolzens ist größer als ein Innenkreisdurchmesser D107 des Senkungsteils 124F.
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Daher sind auch in diesem Ausführungsbeispiel Einstellungen bzw. Ausführungen möglich, bei denen eine Distanz L2 von dem Teil 150S mit kleinstem Durchmesser des Übergangsteils 128B des inneren Bolzens 128 zu einem Punkt des inneren Bolzens 128, der eine Last der Leistungsübertragung von dem außenverzahnten Zahnrad 124 aufnimmt (Lastpunkt P2), verringert, und somit kann die Spannungskonzentration am Übergangsteil 128B des inneren Bolzens 128 weiter verringert werden.
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Zusätzlich sind in diesem Ausführungsbeispiel beide Trägerteile 132 und 134, die auf beiden Seiten in axialer Richtung vorgesehen sind, mit Basisteilen 132P und 134P des inneren Bolzens versehen. Das heißt, auch auf der Seite des Trägerteils 132 ist der Basisteil 132P des inneren Bolzens (senkrecht zur Achse im Beispiel der 8, wobei somit eine Zunahmerate davon unendlich ist: erster Teil) ausgeformt, der so vorgesehen ist, dass er benachbart zu dem Teil 151S mit kleinstem Durchmesser (der nicht in ein Bolzenglied integriert ist und ein Basisteil des Trägers ist, wenn ein Teil mit kleinstem Durchmesser eines abgerundeten Teils nicht vorhanden ist) des Übergangsteils 128C des inneren Bolzens 128 ist, und dessen Außendurchmesser zunimmt. Ein Außenumfangsteil 132Q (parallel zur Achse, wobei eine Zunahmerate davon null ist: zweiter Teil), der benachbart zum Basisteil 132P eines inneren Bolzens ist, und der eine Zunahmerate des Außendurchmessers bezüglich der axialen Distanz hat, die kleiner ist als jene des Basisteils 132P des inneren Bolzens, ist weiterhin so ausgeformt, dass er kontinuierlich davon ist bzw. verläuft. Weiterhin ist ein äußerer Durchmesser d109 des Basisteils 132P des inneren Bolzens kleiner als ein Umkreisdurchmesser bzw. Außenkreisdurchmesser D109 des Senkungsteils 122F, und ein innerster Durchmesser d111 des Basisteils 132P des inneren Bolzens ist größer als ein Innenkreisdurchmesser D111 des Senkungsteils 124F. In dieser Konfiguration ist eine Distanz L3 von dem Teil 151S mit dem kleinsten Durchmesser des Übergangsteils 128C des inneren Bolzens 128 zu einem Lastpunkt P3 verringert.
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Dieses Ausführungsbeispiel hat auch eine Konfiguration, bei der der Trägerteil 134 in einem Teil des Senkungsteils 124F auf der Seite des Trägerteils 134 anliegt (an einer Oberfläche 124F1 der Seite des Trägerteils 134 in einem Teil, wo das Bewegungsbegrenzungsglied 156 konfiguriert ist). Daher hat eine Seitenfläche 134F des Trägerteils 134 eine Funktion der Begrenzung bzw. Festlegung der Position des außenverzahnten Rades 124 in axialer Richtung.
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Zusätzlich ist das Bewegungsbegrenzungsglied 156 (integriert im außenverzahnten Zahnrad 124) vorgesehen, um die Bewegung der Gleitrolle 144 zu einem Abschlussende 150E des abgerundeten Teils 150 in axialer Richtung des inneren Bolzens 128 zu beschränken bzw. festzulegen. Anders als beim obigen Ausführungsbeispiel ist das Bewegungsbegrenzungsglied 156 nicht einzeln für die Gleitrolle 144 von jedem inneren Bolzen 128 vorgesehen, sondern ist so ausgeformt, dass es in einer einzigen Ringform vorsteht, und zwar mit einem Innendurchmesser D112 (einer Distanz von einer axialen Mitte O103 des außenverzahnten Rades 124), der geringfügig kleiner ist als ein Durchmesser D110 des Umkreises bzw. Außenkreises von jeder Gleitrolle 144 (eine Distanz von der axialen Mitte O103 des außenverzahnten Rades 124), so dass dies der Formgebung des Senkungsteils 124F entspricht. Die Bewegung von jeder Gleitrolle 144 zur Seite des Abschlussendes 150E des abgerundeten Teils 150 wird durch eine gestufte Oberfläche bzw. Abstufung 156A des Bewegungsbegrenzungsgliedes 156 begrenzt. Diese Konfiguration hat einen Vorteil dahingehend, dass die Anzahl der Komponenten klein ist und die Anzahl der Montagevorgänge weiter verringert werden kann. Zusätzlich kann das Bewegungsbegrenzungsglied 156 (welches nicht in das außenverzahnte Zahnrad 124 integriert ist) eine Konfiguration haben, bei der das Bewegungsbegrenzungsglied 156 angeordnet bzw. vorgesehen ist, welches eine unabhängige Form eines einzelnen großen Ringes hat. Natürlich wird bei der vorliegenden Erfindung nicht notwendiger Weise eine Konfiguration eingesetzt, bei der das Bewegungsbegrenzungsglied vorgesehen ist, nachdem ein großer abgerundeter Teil vorgesehen ist.
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Bei beiden oben beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die Grenze zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil die Grenze zwischen dem Teil senkrecht zur Achse und dem Teil parallel zur Achse. Jedoch muss die Grenze zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil gemäß der vorliegenden Erfindung nicht notwendigerweise eine Grenze sein, die in einem rechten Winkel gebogen ist bzw. verläuft. Das heißt, die Grenze kann so konfiguriert sein, dass sie kontinuierlich als eine sanfte Kurve. Kurz gesagt, wenn ein Teil, welches so vorgesehen ist, dass es benachbart zu dem Teil mit kleinstem Durchmesser des Übergangsteils des Bolzengliedes liegt und dessen Zunahmerate des Außendurchmessers zunimmt, als ein erstes Teil bezeichnet wird, und wenn es ein Teil gibt, welches benachbart zum ersten Teil vorgesehen ist und dessen Außendurchmesser bezüglich der axialen Distanz kleiner ist als jener des ersten Teils, entspricht dieser Teil dem zweiten Teil. In diesem Fall konfiguriert der Durchmesser des Teils mit kleinstem Durchmesser den Innenkreisdurchmesser des ersten Teils bzw. legt diesen fest, und zwar bezüglich des Anfangspunktes des ersten Teils bei dem Teil mit kleinstem Durchmesser des Übergangsteils des Bolzengliedes. Zusätzlich ist der Endpunkt des ersten Teils ein Wendepunkt, bei dem die Zunahmerate sich ändert, und der Durchmesser am Wendepunkt konfiguriert den Außenkreisdurchmesser bzw. Umkreisdurchmesser des ersten Teils bzw. bestimmt diesen.
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Wenn der Senkungsteil des Planetenrades vorhanden ist, kann auch bei dieser Konfiguration der erste Teil des Flanschgliedes sich dem Planetenrad annähern, ohne mit dem Planetenrad in Wechselwirkung zu treten. Als eine Folge ist eine Konstruktion möglich, bei der die Distanz von dem Teil mit kleinstem Durchmesser des Übergangsteils des Bolzengliedes zu dem Punkt des Bolzengliedes, welcher eine Last aufnimmt (Lastpunkt), verringert ist und somit kann eine Spannungskonzentration, die mit dem Übergangsteil des Bolzengliedes assoziiert ist, weiter verringert werden.
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Obwohl dies nicht veranschaulicht ist, ist beispielsweise bei dieser Bauart einer Planetengetriebevorrichtung eine Konfiguration wohlbekannt, bei der ein Träger bzw. Trägerteil (ein Flanschglied) nur auf einer Seite in der axialen Richtung eines außenverzahnten Zahnrades (Planetenrades) angeordnet ist und ein innerer Bolzen (Bolzenglied) integral von dem Träger in einem Cantilever-Zustand bzw. vorstehendem Zustand vorsteht, und die vorliegende Erfindung kann auch auf diese Planetengetriebevorrichtung der exzentrisch oszillierenden Bauart angewendet werden.
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Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen wird weiterhin eine zylindrische Gleitrolle als Gleitbeschleunigungsglied eingesetzt. Jedoch ist das Gleitbeschleunigungsglied gemäß der vorliegenden Erfindung nicht darauf eingeschränkt, sondern kann als ein Wälzelement konfiguriert sein, wie beispielsweise als eine Nadel oder eine Rolle. In dem Fall, wo das Gleitbeschleunigungsglied als ein Wälzelement konfiguriert ist, wie beispielsweise als Nadel oder Rolle, ist die Größe davon in radialer Richtung relativ groß. Unter Berücksichtigung dieser Tatsache kann beispielsweise die axiale Länge der Nadel oder Rolle so eingestellt werden, dass diese kürzer ist als die axiale Länge des Durchgangsloches des Planetenrades, auch wenn das Durchgangsloch des Planetenrades selbst ein Durchgangsloch ist, welches einen einzigen Innendurchmesser hat. Daher kann der „Senkungsteil” konfiguriert bzw. vorgesehen werden, welcher die oben beschriebene Definition erfüllen kann.
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Bei beiden oben beschriebenen Ausführungsbeispielen wird zusätzlich die vorliegende Erfindung bei einer Planetengetriebevorrichtung der exzentrisch oszillierenden Bauart angewendet. Jedoch ist die Anwendung des Umfangs der vorliegenden Erfindung nicht darauf eingeschränkt. In einem Fall, wo eine einfache Planetengetriebevorrichtung konfiguriert bzw. vorgesehen ist, so dass sie ein Planetenrad, einen Träger (Flanschglied), der an einem in axialer Richtung seitlichen Teil des Planetenrades angeordnet ist, und einen Planetenbolzen (Bolzenglied) hat, der mit dem Träger verbunden ist und durch ein Durchgangsloch verläuft, welches in dem Planetenrad vorgesehen ist, und zwar mit der gleichen Konfiguration wie bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen, kann die vorliegende Erfindung auch auf die einfache Planetengetriebevorrichtung angewendet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2013-16264 [0001]
- JP 2006-263878 [0002, 0004]
