DE102014016928A1

DE102014016928A1 - Planetengetriebevorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines innen verzahnten Zahnrads derselben

Info

Publication number: DE102014016928A1
Application number: DE102014016928.6A
Authority: DE
Inventors: Takashi Haga; Keiji Takehara; Jun Tamenaga; Masayuki Ishizuka
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2013-12-25
Filing date: 2014-11-17
Publication date: 2015-06-25
Also published as: JP2015142956A; CN104747657B; JP6275588B2; CN104747657A

Abstract

In einer Planetengetriebevorrichtung (G) wird ein innen verzahntes Zahnrad (30) zu geringeren Kosten gefertigt. In einem Verfahren des Fertigens eines innen verzahnten Zahnrads (30) eines auf exzentrischer Oszillation basierenden Untersetzungsgetriebes (einer Planetengetriebevorrichtung) (G), welches ein außen verzahntes Zahnrad (ein Planetenrad) (24) aufweist sowie das innen verzahnte Zahnrad (30), welches mit dem außen verzahnten Zahnrad (24) in Eingriff steht, wird eine Nut (eine Stiftnut) (34), welche in dem innen verzahnten Zahnrad (30) ausgeformt ist, durch Wälzschälen hergestellt.

Description

Stand der Technik
Einbeziehung durch Bezugnahme
Es wird die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-268009 , eingereicht am 25 Dezember 2013 und die der japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-167926 , eingereicht am 20. August 2014 beansprucht, deren gesamter Inhalt hierin durch Bezugnahme enthalten ist.
Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Planetengetriebevorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines innen verzahnten Zahnrads der Planetengetriebevorrichtung.
Beschreibung des Stands der Technik
Die nicht untersuchte japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2000-130521 (3 und 5) offenbart ein auf exzentrischer Oszillation basierendes Untersetzungsgetriebe (eine Planetengetriebevorrichtung)
Das auf exzentrischer Oszillation basierende Untersetzungsgetriebe ist mit einem innen verzahnten Zahnrad und einem außen verzahnten Zahnrad (einem Planetenrad) ausgestattet, welches das innen verzahnte Zahnrad einbeschreibt während es oszilliert, und das die relative Rotation zwischen dem innen verzahnten Zahnrad und dem außen verzahnten Zahnrad als Abtrieb nach außen führt.
Das innen verzahnte Zahnrad ist derart gestaltet, dass es einen Hauptkörper des innen verzahnten Zahnrads aufweist, welcher mit einem Gehäuse einteilig ausgeführt ist, sowie eine Stiftnut, welche in dem Hauptkörper des innen verzahnten Zahnrads ausgeführt ist, und ein in der Stiftnut angeordnetes Stiftbauteil. Das Stiftbauteil kann in einem Zustand, in welchem es in der Stiftnut angeordnet ist, rotieren, wodurch das Ineinandergreifen mit dem außen verzahnten Zahnrad erleichtert wird.
Die Stiftnut wird durch Räumen, das Bearbeiten mit einem Zahnradwerkzeug oder Schleifen hergestellt. Alle diese Bearbeitungsmethoden weisen jedoch das Problem auf, dass ihre Kosten hoch sind.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um ein solches Problem des Stands der Technik zu lösen, und weist als ein Ziel auf, ein innen verzahntes Zahnrad in einer Planetengetriebevorrichtung zu geringeren Kosten herzustellen.
Um das obige Problem zu lösen wird gemäß einem Aspekt der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines innen verzahnten Zahnrads (Hohlrad) einer Planetengetriebevorrichtung bereitgestellt, welche ein Planetenrad und das innen verzahnte Zahnrad, welches mit dem Planetenrad in Eingriff tritt, besitzt, wobei das Verfahren das Formen einer in dem innen verzahnten Zahnrad ausgeformten Nut mittels Wälzschälens umfasst.
Zudem wird, um das obige Problem zu lösen, gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Planetengetriebevorrichtung bereitgestellt, welche folgendes aufweist: ein Planetenrad; und ein innen verzahntes Zahnrad, welches mit dem Planetenrad in Eingriff steht, wobei das innen verzahnte Zahnrad eine Nut aufweist, welche einen ersten Bereich besitzt, der eine große radiale Dicke aufweist, sowie einen zweiten Bereich besitzt, welcher eine geringere radiale Dicke aufweist als der erste Bereich, und die in einer axialen Richtung des innen verzahnten Zahnrads ausgeformt ist, und wobei eine radiale Tiefe in dem zweiten Bereich der Nut größer ist als eine radiale Tiefe in dem ersten Bereich der Nut, oder eine Planetengetriebevorrichtung, welche folgendes aufweist: ein Planetenrad; und ein innen verzahntes Zahnrad, welches mit dem Planetenrad in Eingriff steht, wobei das innen verzahnte Zahnrad eine Nut aufweist, welche in einer axialen Richtung des innen verzahnten Zahnrads ausgeformt ist, und wobei eine radiale Tiefe in einem Endbereich der Nut in axialer Richtung größer ist als eine radiale Tiefe in einem Mittelbereich der Nut in axialer Richtung.
In der vorliegenden Erfindung wird die in dem innen verzahnten Zahnrad der Planetengetriebevorrichtung geformte Nut durch Wälzschälen geformt. Aus diesem Grund ist es möglich, das innen verzahnte Zahnrad zu geringeren Kosten zu fertigen und es ist daher möglich, die Planetengetriebevorrichtung zu geringeren Kosten zu erhalten.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich das innen verzahnte Zahnrad in der Planetengetriebevorrichtung zu geringeren Kosten herzustellen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Schnittansicht, welche die Gesamtanordnung eines auf exzentrischer Oszillation basierenden Untersetzungsgetriebes zeigt, in welchem ein Verfahren zur Herstellung eines innen verzahnten Zahnrads gemäß einem Beispiel eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
2 ist eine Schnittansicht, welche einen Hauptkörper eines innen verzahnten Zahnrads und eine Stiftnut eines innen verzahnten Zahnrads des auf exzentrischer Oszillation basierenden Untersetzungsgetriebes zeigt, und in einem Bereich eine vergrößerte Schnittansicht eines Hauptbereichs zeigt.
3 ist eine vergrößerte Schnittansicht des Hauptbereichs, betrachtet aus der Richtung eines Pfeils III der 2.
4 ist eine Schnittansicht, die einen Aspekt zeigt, in welchem gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein Verstärkungsbauteil auf den Hauptkörper des innen verzahnten Zahnrads angebracht wird.
5 ist eine perspektivische Ansicht, welche ein weiteres Gestaltungsbeispiel des Verstärkungsbauteils zeigt.
6A ist eine Vorderansicht, die ein Gestaltungsbeispiel gemäß noch eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt, und 6B ist eine Seitenansicht, welche eine Schnittansicht eines Bereichs zeigt.
7 ist eine Schnittansicht, die ein Gestaltungsbeispiel gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
8A ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Hauptbereichs der 7, und 8B ist eine Ansicht eines Schnitts, der entlang der Linie VIIIB-VIIIB der 8A vorgenommen wurde, und welche aus Sicht eines Pfeils betrachtet wird.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Im Folgenden wird ein Beispiel eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung basierend auf den Zeichnungen im Detail beschrieben werden.
Zuerst wird mit Bezug auf 1 die Gesamtanordnung eines auf exzentrischer Oszillation basierenden Untersetzungsgetriebes (eine Planetengetriebevorrichtung) beschrieben, auf welche ein Verfahren zur Herstellung eines innen verzahnten Zahnrads gemäß einem Beispiel eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
Eine Eingangs- bzw. Antriebswelle 12 eines auf exzentrischer Oszillation basierenden Untersetzungsgetriebes G ist mit einer Motorwelle 14A eines Motors 14 einteilig ausgeführt. Eine Kurbelwelle 20, welche zwei exzentrische Bereiche 18 aufweist, ist mittels einer Passfeder 16 mit der Antriebswelle 12 verbunden.
Die Achsen O2 und O3 der exzentrischen Bereiche 18 sind bezüglich einer Achse O1 der Antriebswelle 12 exzentrisch. In diesem Beispiel beträgt ein exzentrischer Phasenversatz zwischen den exzentrischen Bereichen 18 180 Grad. Ein Rollenlager 22 ist an dem äußeren Umfang jedes der exzentrischen Bereiche 18 angeordnet. Zwei außen verzahnte Zahnräder (Planetenräder) 24 sind dergestalt in die Außenumfänge der Rollenlager 22 eingearbeitet, dass sie in der Lage sind zu oszillieren. Die beiden außen verzahnten Zahnräder 24 sind parallel in axialer Richtung vorgesehen, da beabsichtigt ist, die notwendige Übertragungsfähigkeit sicherzustellen und das Rotationsgleichgewicht zu verbessern. Die jeweiligen außen verzahnten Zahnräder 24 treten von innen mit dem innen verzahnten Zahnrad 30 in Eingriff. Das heißt, das auf exzentrischer Oszillation basierende Untersetzungsgetriebe G ist ein auf exzentrischer Oszillation basierendes Untersetzungsgetriebe G, welches als ”Mittelkurbeltyp” bezeichnet wird, in welchem die Kurbelwelle 20 zur Oszillation der externen Zahnräder 24 in einer radialen Richtung in der Mitte einer Vorrichtung angeordnet ist (koaxial mit der Achse O1 der Antriebswelle 12 und der Achse O1 des innen verzahnten Zahnrads 30).
Das innen verzahnte Zahnrad 30 weist einen Hauptkörper 32 des innen verzahnten Zahnrads auf, welcher mit einem Gehäuse 28 (einem Hauptkörper 52 eines Gehäuses desselben (wird später beschrieben)) einteilig ausgeführt ist, eine in dem Hauptkörper 32 des innen verzahnten Zahnrads in axialer Richtung ausgeformte Stiftnut 34 (eine in dem innen verzahnten Zahnrad ausgeformte Nut) sowie einen Außenstift 36 (ein Stiftbauteil), welcher in der Stiftnut 34 angeordnet ist. Der Außenstift 36 bildet einen inneren Zahn des innen verzahnten Zahnrads 30. Die Anzahl innerer Zähne (die Anzahl der Außenstifte 36) des innen verzahnten Zahnrads 30 ist geringfügig (nur in diesem Beispiel, um eins) größer als die Anzahl äußerer Zähne des außen verzahnten Zahnrads 24. Die Konfiguration des innen verzahnten Zahnrads 30 und eine Verfahren zur Herstellung des innen verzahnten Zahnrads 30 wird später detailliert beschrieben werden.
In den außen verzahnten Zahnrädern 24 sind mehrere Durchgangsbohrungen 24A an von den Achsen (dieselben wie die Achsen O2 und O3) versetzten Positionen ausgeformt. Ein innerer Stift 40 ist durch die Durchgangsbohrungen 24A hindurch angebracht. Der innere Stift 40 ist mittels einer Presspassung innerhalb eines Rückhaltelochs 42A eines Flanschkörpers 42 eingepasst und in diesem befestigt, welcher an einem Seitenbereich in axialer Richtung des außen verzahnten Zahnrads 24 angeordnet ist. Der Flanschkörper 42 ist mit einer Ausgangs- bzw. Abtriebswelle 44 einteilig ausgeführt. Die Abtriebswelle 44 wird durch ein Paar Kegelrollenlager 46 getragen.
Zudem ist als die Bewegung unterstützendes Bauteil in diesem Ausführungsbeispiel eine innere Rolle 48 von außen auf den inneren Stift 40 gepasst. Ein Spalt, der dem doppelten Betrag der Exzentrizität des exzentrischen Bereichs 18 entspricht, ist zwischen der inneren Rolle 48 und der Oberfläche des inneren Umfangs der Durchgangsbohrung 24A jedes der außen verzahnten Zahnräder 24 sichergestellt. Der innere Stift 40 (und die innere Rolle 48) tritt durch die außen verzahnten Zahnräder 24 hindurch, und führt dadurch eine mit der Rotation der außen verzahnten Zahnräder 24 synchronisierte Bewegung aus.
Andererseits weist das Gehäuse 28 des auf exzentrischer Oszillation basierenden Untersetzungsgetriebes G den Hauptkörper 52 des Gehäuses auf, welches einen Untersetzungsmechanismusbereich 50 und einen Abtriebsgehäusekörper 54 umfasst, welcher die Abtriebswelle 44 aufnimmt. Eine Abdeckung 56 auf der der Last gegenüberliegenden Seite (dient auch als Motorabdeckung) ist auf der in axialer Richtung der Last gegenüberliegenden Seite des Hauptkörper 52 des Gehäuses angeordnet, und eine Abdeckung 57 der Lastseite ist, in axialer Richtung betrachtet, auf der Seite der Last des Abtriebsgehäusekörpers 54 angeordnet. Das auf exzentrischer Oszillation basierende Untersetzungsgetriebe G ist an einem Befestigungsbauteil durch Schrauben (nicht gezeigt) durch Schraubenbohrungen 58A eines Schenkelbereichs 58 befestigt.
Der Hauptkörper 32 des es innen verzahnten Zahnrads 30 ist mit dem Hauptkörper 52 des Gehäuses einteilig ausgeführt. Das heißt, der Hauptkörper 32 des innen verzahnten Zahnrads ist dasselbe Bauteil wie der Hauptkörper 52 des Gehäuses.
In dieser Beschreibung werden aus Gründen der Vereinfachung der Hauptkörper 32 des innen verzahnten Zahnrads und der Hauptkörper 52 des Gehäuses gemeinsam als der Hauptkörper 32 des innen verzahnten Zahnrads bezeichnet. Die Konfiguration des innen verzahnten Zahnrads 30 wird später detailliert beschrieben werden.
Das auf exzentrischer Oszillation basierende Untersetzungsgetriebe G weist die oben beschriebene Konfiguration auf und rotiert die beiden exzentrischen Bereiche 18 der Kurbelwelle 20, welche mit der Antriebswelle 12 verbunden sind, indem die Motorwelle 14A des Motors 14 gedreht wird. Dann stehen die außen verzahnten Zahnräder 24 mit dem innen verzahnten Zahnrad 30 in Eingriff (genauer, mit den Außenstiften 36, welche die inneren Zähne des innen verzahnten Zahnrads 30 bilden), während sie oszillieren. Auf diese Weise rotieren jedes Mal, wenn die Antriebswelle 12 einmal rotiert und somit die außen verzahnten Zahnräder 24 einmal oszillieren, die außen verzahnten Zahnräder 24 um einen Betrag, der einer Differenz (in diesem Beispiel einem Zahn) der Anzahl der Zähne zwischen dem innen verzahnten Zahnrad 30 und dem außen verzahnten Zahnrad 24 entspricht. Im Ergebnis ist es möglich die rotatorische Komponente mittels des inneren Stifts 40 und der inneren Rolle 48 auf den Flanschkörper 42 zu übertragen, wodurch die mit dem Flanschkörper 42 einteilig ausgeführte Abtriebswelle 44 mit verringerter Geschwindigkeit gedreht wird.
Als nächstes wird eine Konfiguration im Umfeld des innen verzahnten Zahnrads 30 detailliert beschrieben werden.
2 ist eine Schnittansicht des Hauptkörpers 32 des innen verzahnten Zahnrads, die in einem Bereich eine vergrößerte Schnittansicht eines Hauptbereichs umfasst. Zudem ist 3 eine vergrößerte Schnittansicht des Hauptbereichs, betrachtet aus der Richtung eines Pfeils III der 2.
Das innen verzahnte Zahnrad 30 weist den Hauptkörper 32 des innen verzahnten Zahnrads auf, die in dem Hauptkörper 32 des innen verzahnten Zahnrads in axialer Richtung ausgeformte Stiftnut 34 (die in dem innen verzahnten Zahnrad ausgeformte Nut) sowie den Außenstift 36 (das Stiftbauteil), welcher in der Stiftnut 34 angeordnet ist und den äußeren Zahn bildet, wie oben beschrieben. Der Hauptkörper 32 des innen verzahnten Zahnrads ist im Ganzen als ein im Wesentlichen ringförmiges Bauteil gestaltet. Ein abgestufter Bereich 32A zur Bildung eines Einführbereichs, welcher mit der Abdeckung 56 auf der der Last gegenüberliegenden Seite verbunden ist, und ein abgestufter Bereich 32B zur Bildung eines Einführbereichs, welcher mit dem Abtriebsgehäusekörper 54 verbunden ist, sind an beiden Seitenbereichen in axialer Richtung des Hauptkörpers 32 des innen verzahnten Zahnrads ausgeformt. Das heißt, das innen verzahnte Zahnrad 30 besitzt einen axialen Mittelbereich (einen ersten Bereich) 32C, der eine große radiale Dicke aufweist, und axiale Endbereiche (zweite Bereiche) 32E1 und 32E2, welche eine radiale Dicke aufweisen, welche geringer ist als die radiale Dicke des axialen Mittelbereichs 32C.
Zudem bedeutet hier die radiale Dicke die Dicke des Hauptkörpers 32 des innen verzahnten Zahnrads (die Wanddicke in radialer Richtung von der inneren Umfangsoberfläche zur äußeren Umfangsoberfläche eines Materials des innen verzahnten Zahnrads vor dem Wälzschälen). In diesem Ausführungsbeispiel entspricht der Abstand in radialer Richtung von der inneren Umfangsoberfläche zu der äußeren Umfangsoberfläche eines Bereichs, in welchem die Stiftnut 34 nicht ausgeformt wird, der radialen Dicke. Zudem sind in diesem Ausführungsbeispiel die inneren und äußeren Umfangsoberflächen des Hauptkörpers 32 des innen verzahnten Zahnrads parallel zur Achse, und daher ist das Ausmaß der radialen Dicke ein Begriff, der mit dem Ausmaß des äußeren Durchmessers (in diesem Beispiel, d32C im axialen Mittelbereich 32C und d32E1 und d32E2 in den axialen Endbereichen 32E1 und 32E2)) des Hauptkörpers 32 des innen verzahnten Zahnrads zusammenfällt.
In diesem Ausführungsbeispiel ist W32C die radiale Dicke des axialen Mittelbereichs 32C, die radialen Dicken der axialen Endbereiche 32E1 und 32E2 sind W32E1 und W32E2, und eine Beziehung W32C > W32E1 = W32E2 wird aufgestellt. Zudem werden hierin im Folgenden die axialen Endbereiche 32E1 und 32E2 manchmal einfach als axialer Endbereich 32E bezeichnet, und die radialen Dicken W32E1 und W32E2 werden manchmal einfach als radiale Dicke W32E bezeichnet.
In dem inneren Umfang des Hauptkörpers 32 des innen verzahnten Zahnrads sind die Stiftnuten 34 in einer der Anzahl der inneren Zähne entsprechenden Anzahl und über die gesamte axiale Länge in Umfangsrichtung in regelmäßigen Abständen ausgeformt. Der Außenstift (das Stiftbauteil) 36, welches die inneren Zähne des innen verzahnten Zahnrads 30 bildet, ist in jeder der Stiftnuten 34 angeordnet. Jede der Stiftnuten 34 ist eine Nut, in welcher ein Querschnitt senkrecht zur Achse eine im Wesentlichen halbkreisförmige Form aufweist, und der Außenstift 36 ist mit einer Spielpassung in die Stiftnut 34 eingesetzt.
Zudem bezeichnet das Bezugszeichen 35 in den 2 und 3 eine O-Ring-Nut, das Bezugszeichen 32B1 bezeichnet einen angefasten Bereich des abgestuften Bereichs 32B, und das Bezugszeichen 32F bezeichnet ein Schraubenloch zur Verbindung der Abdeckung 56 auf der der Last gegenüberliegenden Seite und des Abtriebsabdeckungskörpers 54 mit dem Hauptkörper 32 des innen verzahnten Zahnrads.
Im Folgenden wird die Konfiguration der Stiftnut 34 detaillierter zusammen mit einer Beschreibung eines Herstellungsverfahrens derselben beschrieben werden.
In diesem Ausführungsbeispiel wird die Stiftnut 34 durch Wälzschälen hergestellt. In diesem Ausführungsbeispiel bedeutet Wälzschälen ein ”Arbeitsverfahren, in welchem ein Werkzeug (ein Schälfräser) und ein Werkstück (der Hauptkörpers 32 des innen verzahnten Zahnrads) in einem bestimmten Winkel zueinander rotiert werden (beispielsweise synchron rotiert werden) und das Formen durch eine erzeugte Geschwindigkeitsdifferenz hervorgerufen wird”.
Um die Stiftnut 34 des Hauptkörpers 32 des innen verzahnten Zahnrads in diesem Ausführungsbeispiel durch Wälzschälen zu formen ist es möglich eine Arbeitsmaschine zu verwenden, wie sie beispielsweise im japanischen registrierten Gebrauchsmuster Nr. 3181136 beschrieben wird, indem in angemessener Weise Anpassungen an der Arbeitsmaschine vorgenommen werden, die für die Bearbeitung der mit diesem Ausführungsbeispiel verbundenen Stiftnut 34 notwendig sind (insbesondere indem ein Werkzeug dergestalt angepasst wird, dass es eine Bogenform herausarbeiten kann).
Die Stiftnut 34 des auf exzentrischer Oszillation basierenden Untersetzungsgetriebes G weist zumindest eine (in diesem Beispiel beide) von zwei Konfigurationen (A) und (B) auf, welche unten beschrieben sind.
Konfiguration (A): Eine radiale Tiefe G34e in dem axialen Endbereich 32E (welcher der zweite Bereich ist) der Stiftnut 34 ”nach dem Abschluss des Wälzschälens” ist größer als eine radiale Tiefe G34c in dem axialen Mittelbereich 32C (welcher der erste Bereich ist) der Stiftnut 34.
Konfiguration (B): Die radiale Tiefe G34e in dem axialen Endbereich 32E (welcher ein axialer Endbereich ist) der Stiftnut 34 ”nach dem Abschluss des Wälzschälens” ist größer als die radiale Tiefe G34c in dem axialen Mittelbereich 32C (welcher ein axialer Mittelbereich ist) der Stiftnut 34.
In den Konfigurationen (A) und (B) bedeutet die ”radiale Tiefe” die Größe in radialer Richtung vom inneren Umfang eines Bereichs des Hauptkörpers 32 des innen verzahnten Zahnrads in welcher die Stiftnut 34 nicht ausgeformt ist zu einem Grundbereich 34B der Stiftnut 34. Zudem wird auf eine ”radiale Tiefe nach dem Abschluss des Wälzschälens” Bezug genommen, denn wenn die Stiftnut 34 des Hauptkörpers 32 des innen verzahnten Zahnrads des auf exzentrischer Oszillation basierenden Untersetzungsgetriebes G durch Wälzschälen hergestellt wird, wie später beschrieben werden wird, dann kann es der Fall sein, dass sich eine ”gesetzte Schnittzugabe”, welche für die Bearbeitung in einer Bearbeitungsmaschine gesetzt wird und eine ”(tatsächliche) Schnittzugabe)” der Stiftnut 34, welche tatsächlich gemäß der gesetzten Schnittzugabe geschnitten wird, voneinander unterscheiden. Die ”radiale Tiefe nach dem Abschluss des Wälzschälens” bedeutet ”eine radiale Tiefe in einem Zustand in welchem tatsächlich geschnitten wird”.
Es gibt zwei Hauptgründe dafür, dass die Konfigurationen (A) und (B) vorgesehen sind.
Eine Grund ist ein Grund, der einer Konfiguration eigen ist, in welcher eine ”Nut, die in einem innen verzahnten Zahnrad einer Planetengetriebevorrichtung ausgeformt ist”, die Stiftnut 34 des auf exzentrischer Oszillation basierenden Untersetzungsgetriebes G ist, und ein anderer Grund ist eine Grund, der dem Wälzschälen eigen ist.
Eine Grund, der einer Konfiguration eigen ist, in welcher eine ”Nut, die in einem innen verzahnten Zahnrad einer Planetengetriebevorrichtung ausgeformt ist”, die Stiftnut 34 des auf exzentrischer Oszillation basierenden Untersetzungsgetriebes G ist, ist wie folgt.
Ein Bearbeitungsverfahren einer Stiftnut gemäß Stand der Technik, beispielsweise das Räumen oder das Bearbeiten mittels Zahnradfräsens weist das Problem auf, dass Bearbeitungskosten auftreten. Zudem ist in einem Fall, dass ein sogenannter Einlaufvorgang durchgeführt wird, ein vergleichsweise langer Einlaufvorgang notwendig, und somit besteht auch das Problem, dass die Herstellungskosten wahrscheinlich ansteigen werden. Hier bezieht sich der Einlaufvorgang auf einen Vorgang, welcher vor dem tatsächlichen Betrieb als auf exzentrischer Oszillation basierendes Untersetzungsgetriebe G ausgeführt wird. Indem der Einlaufvorgang durchgeführt wird ist es möglich das außen verzahnte Zahnrad 24 und das innen verzahnte Zahnrad 30 an das gegenseitige Eingreifen ineinander zu gewöhnen bzw. aufeinander einzulaufen, wodurch die Rotation sanfter wird, und um die Betriebseffizienz weiter zu steigern. Im Falle des auf exzentrischer Oszillation basierenden Untersetzungsgetriebes G besitzt die Betriebseffizienz die Eigenschaft dass sie mit fortgeschrittener Dauer des Einlaufvorgangs ansteigt, eine Steigerungsrate stetig abnimmt, und bei einem bestimmten Wert nicht mehr weiter ansteigt. Der Einlaufvorgang wird auch manchmal durchgeführt, um zum Zeitpunkt des Versands oder nach der Lieferung eine bestimmte Betriebseffizienz sicherzustellen. Es ist jedoch notwendig, die hierfür benötigte Zeit so weit wie möglich zu verringern.
In dem auf exzentrischer Oszillation basierenden Untersetzungsgetriebe G wurde mindestens eine (in diesem Beispiel beide) der Konfigurationen (A) und (B) übernommen, ohne jedoch die radiale Tiefe der Stiftnut 34 absichtlich gleichförmig zu machen, und somit wird in einem Bereich ein Spalt zwischen der Stiftnut 34 und dem äußeren Stift 36 ausgeformt.
Auf diese Weise ist es möglich die Sanftheit des Laufes der Rotation des äußeren Stifts 36 weiter zu verbessern. Indem der Spalt als Einführbereich oder Rückhaltebereich für einen Schmierstoff genutzt wird ist es zudem möglich die Schmierung zwischen der Stiftnut 34 und dem äußeren Stift 36 zu verbessern.
Als nächstes ist der andere Grund, der Grund der dem Wälzschälen eigen ist, bei welchem mindestens eine (in diesem Beispiel beide) Konfigurationen (A) und (B) angenommen werden, der folgende.
Um die radiale Tiefe der Stiftnut durch ein Nutbearbeitungsverfahren gemäß Stand der Technik absichtlich ungleichförmig zu machen ist ein separater Bearbeitungsprozess hierfür notwendig, welcher einen zusätzlichen Anstieg der Kosten verursacht. In dieser Hinsicht ist das Wälzschälen, in welcher eine ungleichförmige radiale Tiefe der Stiftnut 34 durch die gleiche Bearbeitungsmaschine geformt wird, in Bezug auf die Kosten vorteilhaft. Zudem wird eine Bearbeitungszeit verringert.
Es besteht bei Wälzschälen jedoch das Problem, dass von Seiten des Werkzeugs auf den Hauptkörpers 32 des innen verzahnten Zahnrads während der Bearbeitung eine große radiale Kraft ausgeübt wird. Das heißt dass es in dem Hauptkörpers 32 des innen verzahnten Zahnrads des auf exzentrischer Oszillation basierenden Untersetzungsgetriebes G eine gewisse Tendenz gibt, dass die radiale Dicke bezüglich des Außendurchmessers vergleichsweise dünn ist (selbst im axialen Mittelbereich 32C, welcher die maximale Dicke aufweist, ist die radiale Dicke W32C vergleichsweise dünn bezüglich des Außendurchmessers d32c), und dass eine axiale Breite L32 groß ist. Insbesondere wird diese Tendenz im Fall festgestellt, dass die mehreren außen verzahnten Zahnräder 24 in dem auf exzentrischer Oszillation basierenden Untersetzungsgetriebe G wie in diesem Ausführungsbeispiel parallel vorgesehen sind.
Aus diesem Grund wird, falls während des Wälzschälens eine radiale Belastung von innen in radialer Richtung auf einen Bereich in axialer Richtung des Hauptkörpers 32 des innen verzahnten Zahnrads aufgebracht wird, der Hauptkörper 32 des innen verzahnten Zahnrads sehr leicht radial nach außen verformt. Das heißt, wenn die Bearbeitung abgeschlossen ist und somit der Hauptkörper 32 des innen verzahnten Zahnrads aus seinem elastisch verformten Zustand zurückkehrt, wird die radiale Tiefe der Stiftnut 34 nach dem Abschluss des Wälzschälens im axialen Endbereich 32E geringer (flacher) als in dem axialen Mittelbereich 32C.
In dem innen verzahnten Zahnrad 30 des auf exzentrischer Oszillation basierenden Untersetzungsgetriebes G kommen, falls die radiale Tiefe der Stiftnut 34 verringert ist, die Stiftnut 34 und der Außenstift 36 in dem verringerten Bereich in Teilkontakt miteinander, und somit werden die sanfte Rotation und Bewegung des Außenstifts 36 verhindert. Da zudem der Außenstift 36 auf die Seite des außen verzahnten Zahnrads 24 hervorsteht, wird auch das sanfte Eingreifen in das außen verzahnte Zahnrad 24 verhindert.
Die elastische Verformung tritt in dem axialen Endbereich 32E (dem zweiten Bereich), in welchem die radiale Dicke W32E geringer ist (die Steifigkeit ist gering) stärker auf als im axialen Mittelbereich 32C (dem ersten Bereich), in welchem die radiale Dicke W32C groß ist (Steifigkeit ist hoch). Zudem tritt die elastische Verformung in dem axialen Endbereich (dem Endbereich in axialer Richtung) 32E der Stiftnut 34 stärker auf als im axialen Mittelbereich (dem Mittelbereich in axialer Richtung) 32C der Stiftnut 34.
Daher wird in dem auf exzentrischer Oszillation basierenden Untersetzungsgetriebe G diese Situation in umgekehrter Weise eingesetzt, und somit werden die Konfigurationen (A) und (B) übernommen. Das heißt, wenn die gesetzte Schnittzugabe im zweiten Bereich, in welchem die radiale Dicke W32E klein ist (die Steifigkeit ist gering), derart gesetzt ist, dass sie größer ist als die gesetzte Schnittzugabe des ersten Bereichs, in welchem die radiale Dicke W32C groß ist (Steifigkeit ist hoch), ausreichend um den Betrag der elastischen Deformation zu überschreiten, dann kann folglich die Konfiguration (A) nach dem Abschluss des Wälzschälens realisiert werden.
Wenn zudem die gesetzte Schnittzugabe in dem axialen Endbereich, in welchem die Deformation einfacher ist, derart gesetzt ist, dass sie größer ist als die gesetzte Schnittzugabe in dem axialen Mittelbereich, in welchem die Deformation schwieriger ist, ausreichend um den Betrag der elastischen Deformation zu übersteigen, dann kann die Konfiguration (B) nach dem Abschluss des Wälzschälens realisiert werden.
Die Konfigurationen (A) und (B) müssen nicht notwendigerweise in Kombination verwendet werden, und auch wenn irgendeine davon übernommen wird, dann wird ein dementsprechender Effekt erzielt.
Dann ist es durch den Einsatz des Wälzschälen möglich, indem die Anpassung der Einstellung einer Schnittzugabe durchgeführt wird, und ohne zusätzliche Bearbeitungsvorgänge, um die Ungleichförmigkeit der radialen Tiefe zu erzielen, die Bearbeitung einer gewünschten (ungleichförmigen) radialen Tiefe unter Verwendung der gleichen Arbeitsmaschine fortlaufend zu realisieren.
Die Konfiguration der Stiftnut 34 nach dem Abschluss des Wälzschälens wird mit Bezug auf die 2 und 3 genauer beschrieben werden.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die radiale Tiefe G34e der Stiftnut 34 in dem zweiten Bereich (in diesem Beispiel dem axialen Endbereich 32E), in welchem die radiale Dicke W32E klein ist, größer als die radiale Tiefe G34c der Stiftnut 34 in dem ersten Bereich (in diesem Beispiel dem axialen Mittelbereich 32C), in welchem die radiale Dicke W32C groß ist (G34e > G34c: die Konfiguration (A)).
Diese Konfiguration kann realisiert werden, indem die gesetzte Schnittzugabe der Stiftnut 34 in dem axialen Endbereich 32E, welcher der zweite Bereich ist, größer zu machen als die gesetzte Schnittzugabe der Nut in dem axialen Mittelbereich 32C, welcher der erste Bereich ist, und das über einen Betrag hinaus, um den Einfluss der elastischen Deformation während der Bearbeitung auszugleichen. Das heißt, wenn die gesetzte Schnittzugabe in jedem der axialen Endbereiche 32E auf X gesetzt wird, die gesetzte Schnittzugabe im axialen Mittelbereich 32C auf Y gesetzt wird und der Betrag der elastischen Deformation in jedem der axialen Endbereiche 32E während der Bearbeitung auf H gesetzt wird, dann wird die Einstellung so vorgenommen, dass eine Beziehung X = Y + H + α erfüllt wird. In diesem Ausführungsbeispiel wird ”α” derart gesetzt, dass die radiale Tiefe der Stiftnut 34 nach dem Abschluss der Bearbeitung stetig nach außen in der axialen Richtung ansteigt.
Zudem ist es auf diese Weise in einem Fall, in welchem die radiale Tiefe G34e der Stiftnut 34 in dem axialen Endbereich 32E, welcher der zweite Bereich ist, derart eingestellt ist, dass sie größer ist als die radiale Tiefe G34c der Stiftnut 34 in dem axialen Mittelbereich, welcher der erste Bereich ist, wie in 2 gezeigt, wünschenswert, falls eine axiale Spanne L34Sd eines Bereichs, welcher eine große Schnittzugabe aufweist, derart gesetzt ist, dass sie größer ist als eine axiale Spanne L32B des zweiten Bereichs (des axialen Endbereichs 32E), in welchem die radiale Dicke W32E klein ist. Dies liegt daran dass die elastische Deformation, welche auftritt, weil die radiale Dicke W32E klein ist, nicht plötzlich an einer axialen Position auftritt, an welcher sich die radiale Dicke ändert. Auf diese Weise ist es möglich, nachdem die elastische Deformation in geeigneterer Weise ausgeglichen wurde, die Konfiguration (A) zu realisieren.
Zudem ist in diesem Ausführungsbeispiel (ungeachtet des Ausmaßes der radialen Dicke des Hauptkörpers 32 des innen verzahnten Zahnrads) die radiale Tiefe G34e der Stiftnut 34 in dem axialen Endbereich 32E größer als die radiale Tiefe G34c der Stiftnut 34 in dem axialen Mittelbereich 32C (G34e > G34c: die Konfiguration (B)). Diese Konfiguration kann auch erzielt werden, in dem die gesetzte Schnittzugabe in der radialen Richtung der Stiftnut 34 in dem axialen Endbereich 32E über einen Betrag, welcher zum Ausgleich der elastischen Deformation während der Bearbeitung notwendig ist hinaus größer als die gesetzte Schnittzugabe in der radialen Richtung der Stiftnut 34 in dem axialen Mittelbereich 32C gemacht wird.
Zudem ist es auf diese Weise in einem Fall, in welchem die Schnittzugabe in radialer Richtung (die axiale Tiefe G34e) der Stiftnut 34 in dem axialen Endbereich 32E derart gesetzt ist, dass sie größer ist als die Schnittzugabe in der radialen Richtung (der radialen Tiefe G34c) in der Stiftnut 34 in dem axialen Mittelbereich 32C wie in 2 gezeigt, wünschenswert, dass die Schnittzugabe in der radialen Richtung (der axialen Tiefe G34e) in dem axialen Endbereich 32E der Stiftnut 34 derart gesetzt ist, dass sie stetig in Richtung der Seite des axialen Endbereichs 32E ansteigt. Diese Konfiguration trägt der Tatsache Rechnung dass ein Betrag der elastischen Deformation dazu neigt, in Richtung der Seite des axialen Endbereichs weiter zuzunehmen. Auf diese Weise ist es möglich, nachdem der Einfluss der elastischen Deformation auf geeignetere Weise ausgeglichen wurde, die Konfiguration (B) zu realisieren, und somit ist es möglich den Kontakt zwischen der Stiftnut 34 und dem Außenstift 36 in sanfterer Weise zu ändern.
Zudem ist, wie in einem vergrößerten Kreis der 2 gezeigt, eine Linie 34Sd, welche die auf die Konfiguration (A) (oder die Konfiguration (B)) bezogene radiale Tiefe formt, in diesem Ausführungsbeispiel derart gestaltet, dass sie in einer gebogenen Kurvenlinie ansteigt, anstatt in axialer Richtung anzusteigen. Der maximale Wert der radialen Tiefe G34e des axialen Endbereichs 32E wird an einer axialen Endbereichsposition 34B1 zu G34e1 und ein Spalt δ34 zwischen dem axialen Endbereich 32E und dem Außenstift 36 an der axialen Endbereichsposition 34B1 sichergestellt.
Eine Betriebsart und Effekte des auf exzentrischer Oszillation basierenden Untersetzungsgetriebes G des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels oder eine Ausführungsart und Effekte des Herstellungsverfahrens des innen verzahnten Zahnrads sehen wie folgt aus.

(i) Es ist möglich, den erzeugten Spalt δ34 als einen Einführungsbereich oder ein Rückhaltebereich für einen Schmierstoff zu nutzen, und somit wird eine Verbesserung der Betriebseffizienz erzielt.
(ii) Die Sanftheit der Rotation des Außenstifts 36 wird erzielt.
(iii) Wenn eine starke Last aufgebracht wird, dann kann der Außenstift 36 gebogen werden. Im Ergebnis kann ein übermäßiger Anstieg in der Oberflächenpressung beim Eingriff der Kontaktbereiche der Stiftnut 34 und des Außenstifts 36 und der Kontaktbereiche des Außenstifts 36 und des außen verzahnten Zahnrads 24 unterdrückt werden, und somit kann sowohl die Verringerung des Spiels als auch die Verringerung der Oberflächenpressung beim Eingriff erreicht werden (natürlich kann eine Gestaltung umgesetzt werden, welche eine stärkere Betonung auf eines der beiden legt).
(iv) Eine Bearbeitungszeit oder eine Dauer eines Einlaufvorgangs kann auf geringere Werte, verglichen mit dem Stand der Technik, verringert werden.
(v) Aufgrund des Wälzschälens ist es möglich, mit der gleichen Bearbeitungsmaschine fortlaufend Stiftnuten zu formen, welche unterschiedliche radiale Tiefen in der axialen Richtung aufweisen, und somit wird die Verkürzung der Bearbeitungszeit und Verringerung der Bearbeitungskosten erzielt.

Zudem kann in einem Fall, in welchem ein Fokus auf ein Betriebsverfahren und Effekte der ”ungleichförmigen radialen Tiefe” die ungleichförmige radiale Tiefe beispielsweise durch eine Kombination anderer Bearbeitungsmaschinen als einer Wälzschälmaschine realisiert werden, beispielsweise durch eine Kombination einer Zahnradfräsmaschine und einer Schleifmaschine oder ähnlichem (obgleich die Anzahl der Bearbeitungsprozesse größer ist als beim Wälzschälen).
Im Gegensatz dazu, wenn der Fokus auf den Punkt des ”Eliminierens eines Problems aufgrund der elastischen Deformation bei der Durchführung des Wälzschälens” gelegt wird, dann besteht nicht unbedingt eine Notwendigkeit eine Schnittzugabe bei der Durchführung des Wälzschälens festzusetzen, welche größer ist als ein Betrag, der dazu dient, den Einfluss der elastischen Deformation während der Bearbeitung auszugleichen. Beispielsweise kann die gesetzte Schnittzugabe derart gesetzt werden, dass sie lediglich so groß ist wie ein Betrag, der es erlaubt, den Einfluss der elastischen Deformation während der Bearbeitung auszugleichen. Auf diese Weise ist es möglich, eine Stiftnut zu formen, welche gleichförmige radiale Tiefe aufweist, während eine Stiftnut eines innen verzahnten Zahnrads durch Wälzschälen hergestellt wird.
Zudem kann folglich in diesem Fall aus jeglichem Grund wie beispielsweise Streuung ein exakt gleichförmiges Ausformen der Tiefe einer Stiftnut verhindert werden. Der Grund ist, dass selbst wenn die Tiefe einer Stiftnut folglich nicht exakt gleichförmig ausgeformt ist, ein gewisser Effekt immer erzielt wird, indem ein Unterschied in der gesetzten Schnittzugabe vorgesehen wird, verglichen mit einem Herstellungsverfahren zur Bearbeitung einer Stiftnut mittels Wälzschälens, wobei zumindest über die gesamte Fläche in axialer Richtung kein Unterschied in der gesetzten Schnittzugabe besteht
Kurz gesagt ist es in Bezug auf ein Herstellungsverfahren von (einer Stiftnut von) einem innen verzahnten Zahnrad eines auf exzentrischer Oszillation basierenden Untersetzungsgetriebe durch Wälzschälen möglich, einen Vorteil dahingehend zu erzielen, dass der Einfluss der elastischen Deformation basierend auf einem Unterschied der Steifigkeit aufgrund der radialen Dicke des Hauptkörpers des innen verzahnten Zahnrad unterdrückt wird, indem die gesetzte Schnittzugabe in radialer Richtung im zweiten Bereich der Stiftnut größer als die gesetzte Schnittzugabe in radialer Richtung in dem ersten Bereich der Stiftnut gesetzt wird.
Zudem ist es möglich den Vorteil dahingehend zu erzielen, dass der Einfluss der elastischen Deformation basierend auf einem Unterschied der Steifigkeit zwischen dem axialen Endbereich und dem axialen Mittelbereich des Hauptkörpers des innen verzahnten Zahnrad unterdrückt wird, indem die gesetzte Schnittzugabe in radialer Richtung im axialen Endbereich der Stiftnut größer als die gesetzte Schnittzugabe in radialer Richtung in dem axialen Mittelbereich der Stiftnut gesetzt wird.
Zudem ist bei der Herstellung von (einer Stiftnut von) einem innen verzahnten Zahnrad eines auf exzentrischer Oszillation basierenden Untersetzungsgetriebe mittels Wälzschälens bezüglich der Verringerung des Einflusses der elastischen Deformation des Hauptkörpers des innen verzahnten Zahnrads ein Verfahren des ”Wälzschälens der Stiftnut in einem Zustand in welchem ein Verstärkungsbauteil mit der Außenseite des zweiten Bereichs in radialer Richtung gefügt ist” oder ein Verfahren des ”Wälzschälens der Stiftnut in einem Zustand in welchem ein Verstärkungsbauteil mit der Außenseite des axialen Endbereichs der Stiftnut in radialer Richtung gefügt ist” ebenfalls effektiv. Auf diese Weise wird die elastische Deformation des Hauptkörpers des innen verzahnten Zahnrads fast gänzlich verhindert und damit ist es möglich, selbst in einem Fall, in welchem versucht wird, einen Spalt zwischen der Stiftnut und dem Außenstift zu formen und selbst in einem Fall, in welchem versucht wird einen Spalt herzustellen, welcher das Maß ”Null” aufweist, das Wälzschälen auszuführen, welches dergestalt gesteuert wird, dass eine höhere Maßgenauigkeit erzielt wird.
In 4, einem Beispiel, in welchem ein Verstärkungsbauteil angebracht wird, in einem Fall, in welchem der Hauptkörper 32 des innen verzahnten Zahnrads den axialen Mittelbereich (den ersten Bereich) 32C aufweist, in welchem die radiale Dicke W32C groß ist, und den axialen Endbereich (den zweiten Bereich) 32E, in welchem die radialen Dicken W32E (W32EI und W32E2) kleiner sind als diejenigen des axialen Mittelbereichs 32C ist ein Aspekt des Wälzschälens der Stiftnut 34 in einem Zustand, in welchem ein erstes Verstärkungsbauteil 70 mit der Außenseite des axialen Endbereichs 32E gefügt ist, gezeigt.
Insbesondere ist in 4 ein Beispiel gezeigt in welchem die ersten Verstärkungsbauteile 70, die eine Ringform aufweisen, jeweils mit den abgestuften Bereichen 32A und 32B des Hauptkörpers des innen verzahnten Zahnrads 32 von beiden Seiten in axialer Richtung gefügt sind. Es ist wünschenswert dass ein Innenumfang 70A des ersten Verstärkungsbauteils 70 einen ersten Durchmesser D70A aufweist, welcher mittels einer Übermaßpassung eines gewissen Ausmaßes mit jedem der abgestuften Bereiche 32A und 32B gefügt ist. Solange die Passung jedoch eine Spielpassung ist, und selbst wenn sie nicht notwendigerweise eine Übermaßpassung ist, dann wird ein entsprechender Effekt erzielt. Zudem ist ein Außendurchmesser d70 des ersten Verstärkungsbauteils 70 derart gewählt, dass er etwas größer ist als der Außendurchmesser d32C des axialen Mittelbereichs 32C des Hauptkörpers 32 des innen verzahnten Zahnrads sodass eine Aufnahmevorrichtung bzw. Schablone (nicht gezeigt) verriegelt sein kann, wenn das erste Verstärkungsbauteil 70 entfernt wird.
Zudem kann in einem Fall, in welchem das Anbringen und Entfernen bei der Verwendung einer Übermaßpassung schwierig wird, dann kann als Verstärkungsbauteil beispielsweise ein zweites Verstärkungsbauteil 84, wie in 5 gezeigt, verwendet werden, welches eine Struktur aufweist, in welcher eine Anzugskraft bzw. Druckkraft durch eine Schraube 80 und eine Mutter 82 eingestellt wird. Indem die Schraube 80 in der Mutter 82 unter Verwendung eines Schraubendrehers, welcher das Anzugsmoment der Schraube 80 und der Mutter 82 steuern kann (welcher beispielsweise durchdreht, wenn ein eingestelltes Anzugsmoment erreicht wird), ist es möglich, einen Spalt δ84 zu verkleinern und eine reproduzierbare Druckkraft durch das zweite Verstärkungsbauteil 84 sicherzustellen. Zudem ist in dieser Konfiguration das Anbringen und Entfernen des zweiten Verstärkungsbauteils 84 einfach.
Aufgrund der Verstärkung durch das erste Verstärkungsbauteil 70 oder das zweite Verstärkungsbauteil 84 kann für den axialen Endbereich (den zweiten Bereich) 32E eine Steifigkeit erreicht werden, welche größer oder gleich derjenigen des axialen Mittelbereichs (des ersten Bereichs) 32C ist. Auf diese Weise ist es möglich, dass selbst der radialen Belastung durch ein Wälzschälwerkzeug in ausreichender Weise widerstanden wird, so ist es beispielsweise selbst in einem Fall, in welchem die Bearbeitung mit einer Schnittzugabe durchgeführt wird, welche derart gesetzt ist, dass sie über den gesamten Bereich in axialer Richtung gleich ist, möglich, die Stiftnut 34 zu formen, welche eine gleichförmige radiale Tiefe aufweist.
Zudem ist bei einem Verfahren des Anbringens eines Verstärkungsbauteils auch ein Verfahren denkbar, das den Fokus auf den axialen Endbereich legt. Das bedeutet dass ”eine Stiftnut in einem Zustand bearbeitet wird, in welchem ein Verstärkungsbauteil mit einem axialen Endbereich der Stiftnut gefügt wird (ungeachtet der radialen Dicke eines Hauptkörpers eines innen verzahnten Zahnrads)”. Selbst in einem Fall, in welchem die radiale Dicke eines Hauptkörpers des innen verzahnten Zahnrads gleichförmig ist oder die radiale Dicke eines axialen Endbereichs groß ist, tritt die elastische Deformation in signifikanter Weise in dem axialen Endbereich auf, und daher ist das Verstärken des axialen Endbereichs effektiv.
In den 6A und 6B ist ein Beispiel eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung gezeigt. Bezüglich des auf exzentrischer Oszillation basierenden Untersetzungsgetriebes G gibt es zusätzlich zu der Art, welche mittels des Schenkelbereichs 58 an dem Befestigungsbauteil befestigt ist, wie in dem bisherigen Ausführungsbeispiel, gibt es auch eine Art, welche mittels eines Flanschbereichs an dem Befestigungsbauteil befestigt ist. In dem in den 6A und 6B gezeigten Beispiel ist ein Flanschbereich an einem axialen Endbereich 90E1 auf einer Seite in axialer Richtung eines Hauptkörpers 90 eines innen verzahnten Zahnrads ausgeformt.
Das heißt, der Hauptkörper 90 des innen verzahnten Zahnrads weist lediglich an dem axialen Endbereich 90E1 auf einer Seite in axialer Richtung den Flanschbereich (den ersten Bereich) 90F auf, dessen eine radiale Dicke W90F groß ist, sowie einen glatten Außenumfangsbereich (den zweiten Bereich) 90H, dessen eine radiale Dicke W90H kleiner ist als die radiale Dicke des axialen Endbereichs 90E1 auf einer Seite, über einem Endbereich auf der anderen Seite.
In dem in den 6A und 6B gezeigten Beispiel ist ein drittes Verstärkungsbauteil 93 mit dem glatten Außenumfangsbereich (dem zweiten Bereich) 90H gefügt, in welchem die radiale Dicke W90H kleiner ist als diejenige des Flanschbereichs (des ersten Bereichs 90F. Zudem übernimmt in diesem Beispiel das dritte Verstärkungsbauteil 93 eine Konfiguration, in welcher es durch Schrauben 94, die in Schraubenlöcher 91B und 92B von Flanschbereichen 91A und 92A der Verstärkungskörper 91 und 92 eingeführt werden, gespannt und verbunden wird. Auf diese Weise kann eine spezifische Konfiguration des Verstärkungsbauteils in angemessener Weise in Übereinstimmung mit einer spezifischen Form des Hauptkörpers des innen verzahnten Zahnrads gestaltet werden.
Zudem kann das in den 6A und 6B gezeigte Konfigurationsbeispiel auch als Konfigurationsbeispiel betrachtet werden, in welchem, wenn der Fokus auf einem axialen Endbereich 90E2 auf der anderen Seite liegt, das dritte Verstärkungsbauteil 93 mit dem axialen Endbereich 90E2 des Hauptkörpers 90 des innen verzahnten Zahnrads gefügt wird. Jedoch befindet der Flanschbereich 90F, welcher eine sehr große radiale Dicke aufweist, an dem axialen Endbereich 90E1 auf einer Seite des in den 6A und 6B gezeigten Konfigurationsbeispiels, und dadurch kann ein Verstärkungsbauteil möglicherweise nicht genau gefügt werden.
Dann ist, auch in dem in den 6A und 6B gezeigten Beispiel, eine radiale Tiefe G96e2 einer Stiftnut 96 in dem axialen Endbereich 90E2 auf der anderen Seite, welche der zweite Bereich ist, in dem die radiale Dicke W90H klein ist, derart gesetzt, dass sie größer ist als eine radiale Tiefe G96eI des axialen Endbereichs 90EI auf einer Seite in axialer Richtung, welcher der erste Bereich ist, entlang einer Linie 96Sd einer radialen Tiefe.
Zudem ist in dem in den 6A und 6B gezeigten Beispiel die radiale Tiefe G96e2 des axialen Endbereichs 90E2 auf der anderen Seite derart gesetzt, dass sie größer ist als eine radiale Tiefe G96c eines axialen Mittelbereichs 96C.
In dem in den 6A und 6B gezeigten Beispiel können aufgrund dieser synergetischen Effekte Konfigurationen, die den Konfigurationen (A) und (B) in Bezug auf die Stiftnut 96 des Hauptkörpers 90 des innen verzahnten Zahnrads entsprechen, mit sehr hoher Genauigkeit realisiert werden.
Zudem ist als die Bewegung unterstützendes Bauteil in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel die innere Rolle von außen auf den inneren Stift gepasst. Ein auf exzentrischer Oszillation basierendes Untersetzungsgetriebes G, welche ein innen verzahntes Zahnrad aufweist, das derart gestaltet ist, dass in gleicher Weise als die Bewegung antreibendes Bauteil eine Außenrolle von außen auf den Außenstift gepasst wird, ist ebenfalls bekannt. In diesem Fall ist eine Stiftnut, in welcher die Außenrolle untergebracht ist, in einem Hauptkörpers des innen verzahnten Zahnrads ausgeformt. Die vorliegende Erfindung kann in gleicher Weise auf die Stiftnut angewendet werden, in welcher die Außenrolle untergebracht ist, zusätzlich zu der Stiftnut für den Außenstift (das Stiftbauteil), wie oben beschrieben.
Zudem wurde in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel als das auf exzentrischer Oszillation basierendes Untersetzungsgetriebe das auf exzentrischer Oszillation basierende Untersetzungsgetriebe vom ”Mittelkurbeltyp” dargestellt, in welchem eine einzelne Kurbelwelle in der Mitte einer Vorrichtung in radialer Richtung vorgesehen ist. Es ist jedoch als auf exzentrischer Oszillation basierendes Untersetzungsgetriebe auch ein auf exzentrischer Oszillation basierendes Untersetzungsgetriebe bekannt, welches als ”Verteilungstyp” (”division type”) bezeichnet wird, in welchem mehrere Kurbelwellen an Stellen außerhalb der Achse vorgesehen sind, und ein außen verzahntes Zahnrad durch das gleichzeitige Rotieren der mehreren Kurbelwellen oszilliert wird. Die vorliegende Erfindung kann in gleicher Weise auf das auf exzentrischer Oszillation basierende Untersetzungsgetriebe eines solchen ”Verteilungstyps” angewendet werden, solange ein innen verzahntes Zahnrad derart gestaltet ist, dass es einen Hauptkörpers des innen verzahnten Zahnrads, eine in dem Hauptkörper des innen verzahnten Zahnrads ausgeformte Stiftnut und ein in der Stiftnut aufgenommenes Stiftbauteil aufweist.
Zudem ist ein Objekt, auf das die vorliegende Erfindung angewandt werden kann, nicht notwendigerweise auf ein innen verzahntes Zahnrad eines auf exzentrischer Oszillation basierenden Untersetzungsgetriebes beschränkt, und die vorliegende Erfindung kann in gleicher Weise auf ein innen verzahntes Zahnrad eines Planetengetriebes wie beispielsweise einer einfachen Planetengetriebevorrichtung oder ähnliches angewendet werden.
In den 7, 8(A) und 8(B) ist ein Beispiel hierfür gezeigt. 8(A) ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Hauptbereichs der 7, und 8(B) ist eine Ansicht eines Schnitts, der entlang der Linie VIIIB-VIIIB der 8(A) vorgenommen wurde, und welche aus Sicht eines Pfeils betrachtet wird.
Ein Planetenuntersetzungsgetriebe 110 ist mit einfachen Planetengetriebevorrichtungen in zwei Stufen (erste und zweite Planetengetriebevorrichtungen 111 und 112) versehen. Das Planetenuntersetzungsgetriebe 110 weist als das Gehäuse 120 bildende Bauteile einen ersten Gehäusekörper 121 auf, welche hauptsächlich die erste Planetengetriebevorrichtung 111 aufnimmt, einen zweiten Gehäusekörper 122, welcher hauptsächlich die zweite Planetengetriebevorrichtung 112 aufnimmt, und einen gemeinsamen Gehäusekörper 123, welcher zudem als Motorabdeckung dient. Der erste Gehäusekörper 121, der zweite Gehäusekörper 122 und der gemeinsame Gehäusekörper 123 sind durch Schrauben 124 miteinander verbunden. Auf die Konfiguration des Gehäuses 120 wird später Bezug genommen werden.
Die erste Planetengetriebevorrichtung 111 weist eine Antriebswelle 142 auf, welche einteilig mit einer Motorwelle (nicht gezeigt) mittels einer gemeinsamen Welle 140 verbunden ist, ein Sonnenrad 144, welches in der Antriebswelle 142 ausgeformt ist, ein Planetenrad 148, welches von außen mit dem Sonnenrad 144 in Eingriff tritt und von einem Träger 146 gehalten wird, und ein innen verzahntes Zahnrad 150, mit welchem das Planetenrad 148 von innen in Eingriff tritt Die vorliegende Erfindung wird auf das von innen verzahnte Zahnrad 150 der ersten Planetengetriebevorrichtung 111 angewendet.
Das innen verzahnte Zahnrad 150 der ersten Planetengetriebevorrichtung 111 ist mit dem ersten Gehäusekörper 121 ausgeführt. Ein Innenzahn 152 des innen verzahnten Zahnrads 150 ist direkt in dem ersten Gehäusekörper 121 ausgeformt (anstatt durch einen Außenstift geformt zu sein). In diesem Ausführungsbeispiel wird eine Zahnnut 151, welche zwischen einem Innenzahn 152 und einem weiteren Innenzahn 152 des innen verzahnten Zahnrads 150 ausgeformt ist, durch Wälzschälen ausgeformt. Als Arbeitsmaschine kann die in dem oben beschriebenen registrierten japanischen Gebrauchsmuster Nr. 3181136 beschriebene verwendet werden.
Der erste Gehäusekörper 121 (das innen verzahnte Zahnrad 150) weist auf der Seite des gemeinsamen Gehäusekörpers 123 einen ringförmigen konkaven Bereich 121A auf, welcher in Umfangsrichtung ausgeformt ist. Der gemeinsame Gehäusekörper 123 weist einen ringförmigen konvexen Bereich 123A auf, welcher in den konkaven Bereich 121A auf der in axialer Richtung auf der Seite des ersten Gehäusekörpers 121 eingepasst ist. Eine äußere Umfangsoberfläche 123B des konvexen Bereichs 123A des gemeinsamen Gehäusekörpers 123 und eine innere Umfangsoberfläche 121B auf der in radialer Richtung außen gelegenen Seite des konkaven Bereichs 121A des ersten Gehäusekörpers 121 bilden Zapfenverbindungsflächen des gemeinsamen Gehäusekörpers 123 und des ersten Gehäusekörpers 121. Zudem wird ein Spalt δ zwischen einer inneren Umfangsoberfläche 123C des konvexen Bereichs 123A des gemeinsamen Gehäusekörpers 123 und einer äußeren Umfangsoberfläche 121C auf der Innenseite in radialer Richtung des konkaven Bereichs 121A des ersten Gehäusekörpers 121 sichergestellt.
Zudem weist der gemeinsame Gehäusekörper 121 auf der Seite des zweiten Gehäusekörpers 122 in axialer Richtung einen ringförmigen abgestuften Bereich 123S auf, welcher in Umfangsrichtung ausgeformt ist. Der zweite Gehäusekörper 122 wird an einem seiner Endbereiche auf der Seite des ersten Gehäusekörpers 121 in axialer Richtung mit der abgestuften Oberfläche 121A in einer Zapfenverbindung gefügt.
Hier wird eine ”radiale Dicke des innen verzahnten Zahnrads (eine Wandstärke in radialer Richtung von der inneren Umfangsoberfläche zur äußeren Umfangsoberfläche eines Materials des innen verzahnten Zahnrads vor dem Wälzschälen)” in diesem Ausführungsbeispiel identifiziert werden.
Die ”innere Umfangsoberfläche des Materials eines innen verzahnten Zahnrads vor dem Wälzschälen” ist in diesem Beispiel eine innere Umfangsoberfläche (ein Kopfkreis des inneren Zahns 152) 150T eines Bereichs in dem die Zahnnuten 151 nicht ausgeformt sind, und ist gleichförmig in axialer Richtung.
Andererseits ist die ”radiale Dicke eines innen verzahnten Zahnrads” in einem Fall, in welchem der Hauptkörpers des innen verzahnten Zahnrads vor dem Wälzschälen den konkaven Bereich 121A oder die abgestufte Oberfläche 121S aufweist, wie in diesem Ausführungsbeispiel, derart verstanden werden, dass sie die Bedeutung einer radialen Dicke hat, welche in der Lage ist, zur Steifigkeit beizutragen. Mit anderen Worten sollte ”die radiale Dicke eines innen verzahnten Zahnrads” als eine ”Wandstärke in radialer Richtung von der inneren Umfangsoberfläche der Materials eines innen verzahnten Zahnrads vor dem Wälzschälen zu der äußeren Umfangsoberfläche, welche der inneren Umfangsoberfläche an derselben axialen Position am nächsten liegt” betrachtet werden.
Dann ist in diesem Beispiel die ”äußere Umfangsoberfläche eines innen verzahnten Zahnrads vor dem Wälzschälen” ein äußerster Umfang 150P des innen verzahnten Zahnrads 150 an einem axialen Mittelbereich 150C, die äußere Umfangsoberfläche 121C auf der Innenseite in radialer Richtung des konkaven Bereichs 121A in einem axialen Endbereich 150E1 auf der Seite des gemeinsamen Gehäusekörpers 123, oder die abgestufte Oberfläche 121S in einem axialen Endbereich 150E2 auf der Seite des zweiten Gehäusekörpers 122.
Daher weist das innen verzahnte Zahnrad 150 der ersten Planetengetriebevorrichtung 111 den axialen Mittelbereich (den ersten Bereich) 150C auf, der eine radiale Dicke W150C aufweist, die groß ist, und die axialen Endbereiche (die zweiten Bereiche) 150E1 und 150E2, die radiale Dicken W150E1 und W150E2 besitzen, die kleiner sind als die radiale Dicke W150C des axialen Mittelbereichs 150C.
Zudem ist in diesem Ausführungsbeispiel die radiale Dicke W150E1 des axialen Endbereichs auf einer Seite (dem axialen Endbereich auf der Seite des gemeinsamen Gehäusekörpers 123) 150E1 kleiner als die radiale Dicke W150E2 des axialen Endbereichs auf der anderen Seite (der axiale Endbereich auf der Seite des zweiten Gehäusekörpers 122) 150E2 (der axiale Endbereich 150E2 kann auch als der erste Bereich betrachtet werden und der axiale Endbereich 150E1 kann auch als der zweite Bereich betrachtet werden).
Zudem kann bei einem innen verzahnten Zahnrad 150 der ersten Planetengetriebevorrichtung 111 welche eine solche Struktur aufweist, unter Beachtung der dem Wälzschälen eigenen Gründe zumindest eine der vorhergehenden Konfigurationen (A) oder (B) angenommen werden.
Insbesondere wird eine Schnittzugabe in radialer Richtung des axialen Endbereichs 150E2 auf der Seite des zweiten Gehäusekörpers 122 der Zahnnut 151 derart gesetzt, dass sie größer ist als eine Schnittzugabe in radialer Richtung des axialen Mittelbereichs 150C der Zahnnut 151 (welcher eine größere radiale Dicke aufweist). Zudem wird eine Schnittzugabe in radialer Richtung des axialen Endbereichs 150E1 auf der Seite des gemeinsamen Gehäusekörpers 123 der Zahnnut 151, welcher eine geringere radiale Dicke aufweist, derart gesetzt, dass sie größer ist als eine Schnittzugabe in radialer Richtung des axialen Endbereichs 150E2 auf der Seite des zweiten Gehäusekörpers 122.
Auf diese Weise ist es möglich ein dem Wälzschälen eigenes Problem weiter zu verringern, das heißt, eine Problem, welches darin besteht, dass eine tatsächliche Schnittzugabe im axialen Endbereich kleiner wird als in dem axialen Mittelbereich, oder ein Problem, welches darin besteht, dass eine tatsächliche Schnittzugabe in einem Bereich, in welchem die radiale Dicke eines innen verzahnten Zahnrads klein ist, kleiner wird als in einem Bereich, in welchem die radiale Dicke groß ist.
Zudem kann, obgleich hier keine detaillierte Darstellung dessen vorliegt, in diesem Ausführungsbeispiel auch eine axiale Ausdehnung eines Bereichs, in welchem eine Schnittzugabe der Zahnnut 151 auf der Seite des gemeinsamen Gehäuses 123 groß ist, derart gewählt sein, dass sie größer ist als eine axiale Ausdehnung des axialen Endbereichs 150E1 auf der Seite des gemeinsamen Gehäusekörpers 123. Zudem kann, obgleich hier keine detaillierte Darstellung dessen vorliegt, in diesem Ausführungsbeispiel auch eine axiale Ausdehnung eines Bereichs, in welchem eine Schnittzugabe der Zahnnut 151 auf der Seite des gemeinsamen Gehäuses 122 groß ist, derart gewählt sein, dass sie größer ist als eine axiale Ausdehnung des axialen Endbereichs 150E2 auf der Seite des gemeinsamen Gehäusekörpers 122.
Zudem kann eine Schnittzugabe in radialer Richtung in dem axialen Endbereich 150E1 der Zahnnut 151 auf der Seite des gemeinsamen Gehäusekörpers 123 derart gesetzt sein, dass sie stetig in Richtung der Seite des axialen Endbereichs (die Seite des gemeinsamen Gehäusekörpers 123) ansteigt. Zudem kann eine Schnittzugabe in radialer Richtung in dem axialen Endbereich 150E2 der Zahnnut 151 auf der Seite des zweiten Gehäusekörpers 122 derart gesetzt sein, dass sie stetig in Richtung der Seite des axialen Endbereichs (die Seite des zweiten Gehäusekörpers 122) ansteigt.
Aufgrund dieser Konfigurationen ist es möglich, einen Mangel, der durch einen Unterschied in der radialen Dicke verursacht wird, in sanfterer Weise zu absorbieren oder auszugleichen.
Zudem kann auch in diesem Ausführungsbeispiel die Zahnnut 151 in einem Zustand durch Wälzschälen geformt werden, in welchem ein Verstärkungsbauteil (nicht gezeigt) auf beispielsweise das Äußere in radialer Richtung des zweiten Bereichs gepasst sein, welcher eine geringere radiale Dicke aufweist (insbesondere das Äußere der äußeren Umfangsoberfläche 121C auf der Innenseite in radialer Richtung des konkaven Bereichs 121A des ersten Gehäusekörpers 121 und/oder das Äußere des abgestuften Bereichs 121S des ersten Gehäusekörpers 121). Ein Verfahren des Anbringens eines solchen Verstärkungsbauteils kann zusammen mit einem Verfahren des Erhöhens einer Schnittzugabe oder anstelle eines Verfahrens des Erhöhens einer Schnittzugabe angewendet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2013-268009 [0001]
JP 2014-167926 [0001]
JP 2000-130521 [0003]
JP 3181136 [0040, 0093]

Claims

Ein Verfahren zur Herstellung eines innen verzahnten Zahnrads (Hohlrad) einer Planetengetriebevorrichtung, welche ein Planetenrad (24 oder 148) und das innen verzahnte Zahnrad (30 oder 150) aufweist, welches mit dem Planetenrad (24 oder 148) in Eingriff steht, wobei das Verfahren das Ausformen einer Nut (34), welche in dem innen verzahnten Zahnrad (30) ausgeformt ist, durch Wälzschälen umfasst.
Das Verfahren zur Herstellung eines innen verzahnten Zahnrads einer Planetengetriebevorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das innen verzahnte Zahnrad (30) einen Hauptkörper (32) des innen verzahnten Zahnrads, eine in dem Hauptkörper (32) des innen verzahnten Zahnrads ausgeformte Stiftnut (34), und ein Stiftbauteil (36) aufweist, welches in der Stiftnut (34) angeordnet ist, und wobei die Stiftnut (34) durch Wälzschälen ausgeformt wird.
Das Verfahren zur Herstellung eines innen verzahnten Zahnrads einer Planetengetriebevorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei eine Zahnnut (151), welche zwischen einem inneren Zahn (152) und einem inneren Zahn (152) des innen verzahnten Zahnrads (150) geformt ist, durch Wälzschälen ausgeformt wird.
Das Verfahren zur Herstellung eines innen verzahnten Zahnrads einer Planetengetriebevorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das innen verzahnte Zahnrad (30) einen ersten Bereich (32C) besitzt, welcher eine große radiale Dicke aufweist, und einen zweiten Bereich (32E) besitzt, welcher eine geringere radiale Dicke als der erste Bereich (32C) aufweist, und eine Schnittzugabe in der radialen Richtung des zweiten Bereichs der Nut (34) derart gesetzt ist, dass sie größer ist als eine Schnittzugabe in der radialen Richtung in dem ersten Bereich (32C) der Nut (34).
Das Verfahren zur Herstellung eines innen verzahnten Zahnrads einer Planetengetriebevorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei eine axiale Ausdehnung (L34Sd) eines Bereichs, welcher eine große Schnittzugabe aufweist, größer ist als eine axiale Ausdehnung (L32B) des zweiten Bereichs (32E).
Das Verfahren zur Herstellung eines innen verzahnten Zahnrads einer Planetengetriebevorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das innen verzahnte Zahnrad (30) einen ersten Bereich (32C) besitzt, welcher eine große radiale Dicke aufweist, und einen zweiten Bereich (32E), welcher eine kleinere radiale Dicke aufweist als der erste Bereich (32C), und wobei die Nut (34) in einem Zustand durch Wälzschälen bearbeitet wird, in welchem ein Verstärkungsbauteil (70) auf die Außenseite des zweiten Bereichs (32E) in einer radialen Richtung gepasst ist.
Das Verfahren zur Herstellung eines innen verzahnten Zahnrads einer Planetengetriebevorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine Schnittzugabe in einer radialen Richtung in einem axialen Endbereich (32E) der Nut (34) derart gesetzt ist, dass sie größer ist als eine Schnittzugabe in der radialen Richtung in einem axialen Mittelbereich (32C) der Nut (34).
Das Verfahren zur Herstellung eines innen verzahnten Zahnrads einer Planetengetriebevorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei die Schnittzugabe in der radialen Richtung in dem axialen Endbereich (32E) der Nut (34) derart gesetzt ist, dass sie stetig in Richtung der Seite des axialen Endbereichs (32E) ansteigt.
Das Verfahren zur Herstellung eines innen verzahnten Zahnrads einer Planetengetriebevorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Nut (34) in einem Zustand bearbeitet wird, in welchem ein Verstärkungsbauteil (70) auf die Außenseite eines axialen Endbereichs (32E) der Nut (34) in einer radialen Richtung gepasst ist.
Eine Planetengetriebevorrichtung, welche folgendes umfasst: ein Planetenrad (24); und ein innen verzahntes Zahnrad (30), welches mit dem Planetenrad (24) in Eingriff steht, wobei das innen verzahnte Zahnrad (30) eine Nut (34) aufweist, welche einen ersten Bereich (32C) besitzt, welcher eine große radiale Dicke aufweist, und einen zweiten Bereich (32E) besitzt, welcher eine geringere radiale Dicke aufweist als der erste Bereich (32C), und in axialer Richtung des innen verzahnten Zahnrads (30) ausgeformt ist, und wobei eine radiale Tiefe in dem zweiten Bereich (32E) der Nut (34) größer ist als eine radiale Tiefe in dem ersten Bereich (32C) der Nut (34).
Eine Planetengetriebevorrichtung, welche folgendes umfasst: ein Planetenrad (24); und ein innen verzahntes Zahnrad (30), welches mit dem Planetenrad (24) in Eingriff steht, wobei das innen verzahnte Zahnrad (30) eine Nut (34) aufweist, welche in einer axialen Richtung des innen verzahnten Zahnrads (30) ausgeformt ist, und wobei eine radiale Tiefe in einem axialen Endbereich (32E) der Nut (34) größer ist als eine radiale Tiefe in einem axialen Mittelbereich (32C) der Nut (34).