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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Getriebeeinrichtung.
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STAND DER TECHNIK
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Es ist ein Reduktionsgetriebemechanismus bekannt mit einem Träger, der eine Kurbelwelle drehbar hält, einem Außenzahnrad, das mit der Kurbelwelle im Eingriff ist, und mit einem Innenzahnrad mit Zähnen, deren Anzahl sich von der Anzahl an Zähnen des Außenzahnrads unterscheidet, wobei das Außenzahnrad in dem Innenzahnrad umläuft. In einem derartigen Reduktionsgetriebemechanismus ist die Kurbelwelle mit einem exzentrischen Körper versehen, der mit dem Außenzahnrad im Eingriff ist. Wenn die Kurbelwelle in Drehung versetzt wird, dreht sich der exzentrische Körper außermittig bzw. exzentrisch, so dass das mit dem exzentrischen Körper im Eingriff befindliche Außenzahnrad umläuft bzw. schwingt.
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Wenn in einem derartigen Reduktionsgetriebemechanismus die Drehung des Außenzahnrads gehemmt wird, indem die Drehung des Trägers gehemmt wird, dreht sich das Innenzahnrad. In einer derartigen Anordnung kann die Drehung der Kurbelwelle mit reduzierter Drehzahl ausgegeben werden, wobei das Innenzahnrad als eine Ausgangswelle dient. Wenn ferner die Drehung des Trägers nicht gehemmt wird, während die Drehung des Innenzahnrads gehemmt wird, wird das Außenzahnrad in Drehung versetzt, während es umläuft. In diesem Falle wird der Träger, der mit dem Außenzahnrad über die Kurbelwelle verbunden ist, in Drehung versetzt. In einer derartigen Anordnung kann die Drehung der Kurbelwelle mit reduzierter Drehzahl ausgegeben werden, wobei der Träger als eine Ausgangswelle dient.
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In einem derartigen Reduktionsgetriebemechanismus wird die Drehung einer Drehwelle eines Motors auf die Kurbelwelle übertragen und wird dann auf die Ausgangswelle (Innenzahnrad oder Träger) übertragen.
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Ein Industrieroboter oder ein Maschinenwerkzeug soll manchmal wünschenswerter Weise einen Aufbau haben, in welchem eine Drehwelle eines Motors und eine Ausgangswelle eines Reduktionsgetriebemechanismus senkrecht zueinander sind. Generell wird in diesem Falle eine Übergangswelle eingesetzt, die senkrecht zu einer Eingangswelle angeordnet ist, auf die ein Drehmoment des Motors übertragen wird. Genauer gesagt, es wird ein Mechanismus zur Umwandlung bzw. Änderung einer Drehrichtung einer Eingangswelle angewendet, indem ein an der Eingangswelle vorgesehenes Zahnrad mit einem Zahnrad in Eingriff gebracht wird, das an der Übergangswelle vorgesehen ist. Es wird eine Getriebeeinrichtung als eine Kombination eines derartigen Drehrichtungs-Umwandlungsmechanismus und eines Reduktionsgetriebemechanismus in einem Roboter oder dergleichen vorgesehen. Durch das Eingreifen zweier Kegelzahnräder oder eines Paares aus Hypoid-Zahnrädern kann ein Drehmoment von der Eingangswelle auf die Übergangswelle, die senkrecht zueinander liegen, übertragen werden. Beispielsweise offenbart das Patentdokument 1 eine Getriebeeinrichtung dieser Art.
- Patentdokument 1: WO2007/0125835
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ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
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Die in dem Patentdokument 1 offenbarte Getriebeeinrichtung weist ein Gehäuse, das die Eingangswelle hält, ein Gehäuse, das die Übergangswelle hält, und den Reduktionsgetriebemechanismus auf, die auf einer Auflagefläche angebracht sind, die auf einer Bodenfläche oder dergleichen angeordnet ist. Das die Eingangswelle haltende Gehäuse hält die Eingangswelle darin mittels eines Lagers. Das Gehäuse ist an der Auflagefläche so befestigt, dass das Gehäuse in eine Öffnung eingeführt ist, die in der Auflagefläche ausgebildet ist.
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In diesem Aufbau liegen die in der Auflagefläche ausgebildete Bohrung und eine Außenumfangsfläche des Gehäuses aneinander an, eine innere Umfangsfläche des Gehäuses und ein Außenring des Lagers liegen aneinander an, und eine innere Lauffläche des Lagers und eine Außenumfangsfläche der Eingangswelle liegen aneinander an. Da sich folglich Toleranzen eines Fertigungsloses von Elementen aufsummieren, wird mit hoher Wahrscheinlichkeit die Präzision des Eingriffs zwischen einem Zahnrad der Eingangswelle und einem Zahnrad der Übergangswelle geringer. Daher wird ein Justiervorgang zum Erreichen einer gewünschten Genauigkeit benötigt, der zeitintensiv und aufwändig ist, was zu höheren Montagekosten führen kann.
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Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die vorhergehenden Umstände erdacht. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Getriebeeinrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, Montagekosten zu reduzieren, indem die Präzision des Eingreifens eines Paares aus Zahnrädern verbessert wird, die senkrecht zueinander im Eingriff sind, um eine Drehrichtung zu ändern bzw. umzulenken.
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Die vorliegende Erfindung ist eine Getriebeeinrichtung mit:
einem Drehrichtungs-Änderungsmechanismus bzw. Drehrichtungs-Umlenkmechanismus;
einem Reduktionsgetriebemechanismus; und
einem Hauptgehäuse, auf welchem der Drehrichtungs-Umlenkmechanismus und der Reduktionsgetriebemechanismus montiert sind;
wobei:
der Drehrichtungs-Umlenkmechanismus ein erstes Zahnrad und ein zweites Zahnrad aufweist, das senkrecht zu dem ersten Zahnrad angeordnet und mit dem ersten Zahnrad im Eingriff ist;
der Reduktionsgetriebemechanismus eine Ausgangswelle aufweist und ausgebildet ist, aus der Ausgangswelle eine Drehung auszugeben, die von dem ersten Zahnrad auf das zweite Zahnrad übertragen wird; und
jeweils das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad von dem Hauptgehäuse drehbar gehalten werden.
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In der Getriebeeinrichtung:
kann das erste Zahnrad mit einer Eingangswelle versehen sein und dieses wird zusammen mit der Eingangswelle in Drehung versetzt;
kann das zweite Zahnrad auf einer Übergangswelle vorgesehen sein und dieses wird zusammen mit der Übergangswelle in Drehung versetzt, wobei die Übergangswelle senkrecht zu der Eingangswelle angeordnet ist;
kann das Hauptgehäuse eine Eingangswellen-Lagerbohrung, in die die Eingangswelle eingeführt wird, und eine Übergangswellen-Lagerbohrung aufweisen, in die die Übergangswelle eingeführt wird; und
kann die Eingangswelle drehbar von der Eingangswellen-Lagerbohrung so gehalten werden, dass das erste Zahnrad drehbar von dem Hauptgehäuse gehalten wird, und die Übergangswelle kann drehbar von der Übergangswellen-Lagerbohrung gehalten werden derart, dass das zweite Zahnrad von dem Hauptgericht drehbar gehalten wird.
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Genauer gesagt, die Eingangswelle kann durch ein Lager drehbar gehalten werden, das in der Eingangswellen-Lagerbohrung vorgesehen ist, und die Übergangswelle kann durch ein Lager drehbar gehalten werden, das in der Übergangswellen-Lager vorgesehen ist.
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Da gemäß der Getriebeeinrichtung der vorliegenden Erfindung das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad in dem Drehrichtungs-Umlenkmechanismus drehbar von dem gemeinsamen Hauptgehäuse gehalten werden, können Elemente, die zwischen dem Hauptgehäuse und dem ersten und dem zweiten Zahnrad vorzusehen werden, vermieden werden. Daher kann die Aufsummierung von üblichen Differenzen bzw. Toleranzen unterdrückt werden. Folglich kann die Präzision des Eingriffs zwischen dem Paar aus Zahnrädern, die senkrecht zur Umlenkung der Drehrichtung im Eingriff sind, verbessert werden, woraus sich eine Reduzierung der Montagekosten ergibt.
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Ferner sind in der Getriebeeinrichtung das Lager, das in der Eingangswellen-Lagerbohrung vorgesehen ist, und/oder das Lager, das in der Übergangswellen-Lagerbohrung vorgesehen ist, so angeordnet, dass ein Teil davon aus der entsprechenden Lagerbohrung hervorsteht.
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Da ein Teil des Lagers, der aus der Lagerbohrung hervorsteht, zur Positionierung eines gewissen Elements verwendet werden kann, kann gemäß diesem Aufbau die Bearbeitbarkeit bei der Montage verbessert werden.
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Genauer gesagt, das in der Eingangswellen-Lagerbohrung vorgesehene Lager kann so angeordnet sein, dass ein Teil davon aus der Eingangswellen-Lagerbohrung hervorsteht.
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Das erste Zahnrad kann in dem Hauptgehäuse an einer Position weiter innerhalb als das Lager angeordnet werden, das in der Eingangswellen-Lagerbohrung vorgesehen ist, und die Eingangswelle kann sich aus dem Lager, das in der Eingangswellen-Lagerbohrung vorgesehen ist, aus dem Hauptgehäuse heraus erstrecken;
ein Untergehäuse, das die Eingangswelle abdeckt, kann radial außerhalb eines Bereichs der Eingangswelle vorgesehen sein, der sich von dem Lager nach außerhalb des Hauptgehäuses erstreckt; und
das Untergehäuse kann auf einem vorstehenden Teil des Lagers verriegelt bzw. befestigt sein.
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Da in diesem Falle das Lager zum Positionieren des Untergehäuses verwendet werden kann, kann die Bearbeitbarkeit bei der Montage verbessert werden.
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Da gemäß der vorliegenden Erfindung eine Genauigkeit für das Eingreifen eines Paares von Zahnrädern verbessert werden kann, die zur Änderung bzw. Umlenkung einer Drehrichtung senkrecht im Eingriff zueinander sind, können Montagekosten verringert werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Schnittansicht einer Getriebeeinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2 ist eine Schnittansicht eines Hauptgehäuses der Getriebeeinrichtung aus 1.
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AUSFÜHRUNGSFORM ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
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Nachfolgend wird mit Bezug zu den Zeichnungen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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1 zeigt eine Schnittansicht einer Getriebeeinrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 gezeigt ist, umfasst die Getriebeeinrichtung 1 einen Drehrichtungs-Umlenkmechanismus 20, einen Reduktionsgetriebemechanismus 80, einen Zwischengetriebemechanismus 60, der zwischen dem Drehrichtungs-Umlenkmechanismus 20 und dem Reduktionsgetriebemechanismus 80 angeordnet ist, und ein Hauptgehäuse 10, auf welchem die jeweiligen Mechanismen 20, 60, 80 montiert sind.
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Der Drehrichtungs-Umlenkmechanismus 20 hat eine Eingangswelleneinheit 30 und eine Übergangswelleneinheit 40. In der Getriebeeinrichtung 1 wird eine Drehung, die von der Eingangswelleneinheit 30 abgegeben wird, auf die Übergangswelleneinheit 40 übertragen. Dabei wird die Drehrichtung der Eingangswelleneinheit 30 durch die Übergangswelleneinheit 40 umgewandelt bzw. umgelenkt. Die Drehung, deren Richtung durch die Übergangswelleneinheit 40 umgelenkt wurde, wird auf den Zwischengetriebemechanismus 60 übertragen wird dann auf den Reduktionsgetriebemechanismus 80 übertragen.
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2 zeigt das Hauptgehäuse 10. Wie in 2 gezeigt ist, hat das Hauptgehäuse 10 eine erste Bohrung 11 zur Aufnahme der Eingangswelleneinheit 30, eine zweite Bohrung 12 zur Aufnahme der Übergangswelleneinheit 40, eine dritte Bohrung 13 zur Aufnahme des Zwischengetriebemechanismus 60 und eine vierte Bohrung 14, durch welche Kabel, usw., aus der Getriebeeinrichtung 1 herausgeführt sind.
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In 2 bezeichnet ein Bezugszeichen L1 eine erste Achsenlinie. Die erste Achsenlinie L1 ist an einem Drehmittelpunkt einer Drehung angeordnet, die von dem Reduktionsgetriebemechanismus 80 ausgegeben wird. Ein Bezugszeichen L2 bezeichnet eine zweite Achsenlinie, die senkrecht zu der ersten Achsenlinie L1 ist. Das Hauptgehäuse 10 hat eine erste ebene Fläche 16, auf der der Reduktionsgetriebemechanismus 80 angeordnet ist, und eine zweite ebene Fläche. Die erste ebene Fläche 16 wird zur Positionierung des Reduktionsgetriebemechanismus 80 verwendet. Wenn die Getriebeeinrichtung 1 auf einer Montagefläche montiert wird, liegt die zweite ebene Fläche 17 an der Montagefläche an. Die erste ebene Fläche 16 und die zweite ebene Fläche 17 erstrecken sich entlang der zweiten Achsenlinie L2.
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Die erste Bohrung 11 der Bohrungen 11 bis 14 erstreckt sich entlang der zweiten Achsenlinie L2 von außerhalb des Gehäuses 10 zu dessen Innerem. Die erste Bohrung 11 weist eine Eingangswellen-Lagerbohrung 11A, die auf der Außenseite des Hauptgehäuses 10 angeordnet ist, und eine erste Zahnradaufnahmebohrung 11B, die auf der Innenseite des Hauptgehäuses 10 angeordnet ist, auf. Die erste Zahnradaufnahmebohrung 11B hat einen Durchmesser, der kleiner ist als derjenige der Eingangswellen-Lagerbohrung 11A. Eine gestufte Fläche 11C ist zwischen der Eingangswellen-Lagerbohrung 11A und der ersten Zahnradaufnahmebohrung 11B ausgebildet.
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Die zweite Bohrung 12 erstreckt sich entlang der ersten Achsenlinie L1 von der zweiten ebenen Fläche 17 zu der ersten ebenen Fläche 16. Die zweite Bohrung 12 ist an einer Position ausgebildet, die zu der ersten Achsenlinie L1 in Richtung zu der ersten Bohrung 11 entlang der zweiten Achsenlinie L2 verschoben ist. Die zweite Bohrung 12 und die erste Bohrung 11 schneiden sich teilweise und sind teilweise in Verbindung. Die zweite Bohrung 12 weist eine Einlassbohrung 12A, die in der zweiten ebenen Fläche 17 geöffnet ist, eine zweite Zahnradaufnahmebohrung 12B, die an einer Position näher an der ersten ebenen Fläche 16 als die Einlassbohrung 12A ausgebildet ist, um mit der ersten Bohrung 11 in Verbindung zu stehen (die erste Zahnradaufnahmebohrung 11B) und eine Übergangswellen-Lagerbohrung 12C auf, die an einer Position ausgebildet ist, die näher an der ersten ebenen Fläche 16 liegt als die zweite Zahnradaufnahmebohrung 12B. Die Übergangswellen-Lagerbohrung 12C verläuft nicht durch die erste ebene Fläche 16 und ist gegenüberliegend zu einem Außenumfangsbereich der ersten ebenen Fläche 16 ausgebildet, wobei ein Wandteil des Hauptgehäuses 10 dazwischen liegt.
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Die dritte Bohrung 13 hat eine ringförmige Gestalt, wobei die erste Achsenlinie L1 in der Mitte davon angeordnet ist. Die dritte Bohrung 13 und die zweite Bohrung 12 schneiden sich teilweise und stehen teilweise miteinander in Verbindung. Die dritte Bohrung 13 ist in der ersten ebenen Fläche 16 geöffnet. Die vierte Bohrung 14 ist eine Bohrung, die koaxial bzw. gleichachsig zu der ersten Achsenlinie L1 ausgebildet ist und ist auf einer Innenumfangsseite der dritten Bohrung 13 ausgebildet. Das Hauptgehäuse 10 hat einen zylindrischen Umfangswandteil 18, der die dritte Bohrung 13 und die vierte Bohrung 14 trennt. Der Umfangswandteil 18 erstreckt sich von der zweiten ebenen Fläche 17 zu der ersten ebenen Fläche 16. Ein Innenumfangsbereich der dritten Bohrung 13 ist durch eine Außenumfangsfläche des Umfangwandteils 18 gebildet, während ein Außenumfangsbereich der vierten Bohrung 14 durch eine Innenumfangsfläche des Umfangwandteils 18 gebildet ist. Die vierte Bohrung 14 ist an einem Ende des Umfangwandteils 18 auf der Seite der ersten ebenen Fläche 16 geöffnet und ist in der zweiten ebenen Fläche 17 geöffnet.
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Wie in 1 gezeigt ist, weist die Eingangswelleneinheit 30 eine Eingangswelle 31, ein erstes Zahnrad 32, das an einem Endbereich der Eingangswelle 31 vorgesehen ist und zusammen mit der Eingangswelle 31 in Drehung versetzt wird, ein erstes Hauptlager 33, das auf der Seite des einen Endbereichs der Eingangswelle 31 an einer Position vorgesehen ist, die näher an der anderen Seite liegt als das erste Zahnrad 32, ein erstes Teillager 34, das auf der Seite des anderen Endbereichs der Eingangswelle 31 vorgesehen ist, und ein Untergehäuse 35 auf, das auf der Außenumfangsfläche des ersten Hauptlagers 33 und des ersten Teillagers 34 eingeführt (außen befestigt) ist. In dieser Ausführungsform sind das entsprechende erste Hauptlager 33 und das erste Teillager 34 als Schrägkugellager ausgebildet.
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In der Eingangswelleneinheit 30 ist die Eingangswelle 31, die mit dem ersten Hauptlager 33 versehen ist, in die erste Bohrung 11 von der Seite des ersten Zahnrads 32 aus eingeschoben. Das erste Zahnrad 32 ist innerhalb der ersten Zahnradaufnahmebohrung 11B der ersten Bohrung 11 angeordnet. Das erste Hauptlager 33 wird in die Eingangswellen-Lagerbohrung 11A der ersten Bohrung 1 eingeführt (innen eingepasst) und durch Anschlag an der gestuften Fläche 11C positioniert. Somit ist die Eingangswelle 31 drehbar über das erste Hauptlager 33 durch die Eingangswellen-Lagerbohrung 11A (Hauptgehäuse 10) von radial außerhalb gehalten. Folglich wird das erste Zahnrad 31 von dem Hauptgehäuse 10 drehbar gehalten. Die Eingangswelle 31 hat eine Antriebswellen-Einführbohrung 31A, die sich von ihrem anderen Endbereich, der auf der äußeren Seite des Hauptgehäuses 10 angeordnet ist, zu dessen einen Endbereich erstreckt. Es wird eine Antriebswelle eines Motors, nicht gezeigt, in die Antriebswellen-Einführbohrung 31A eingeführt. Daher wird die Eingangswelle 31 durch die Drehung des Motors in Drehung versetzt.
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Die Eingangswelle 31 erstreckt sich von dem ersten Hauptlager 33 aus dem Hauptgehäuse 10 nach außen. Das Untergehäuse 35 ist radial außerhalb eines Bereichs der Eingangswelle 31 vorgesehen, der sich von dem ersten Hauptlager 33 nach außen erstreckt. Das Untergehäuse 35 hat eine zylindrische Form, die die Eingangswelle 31 radial von außen bedeckt. Wie in 1 gezeigt ist, ist das erste Hauptlager 33 in dieser Ausführungsform derart angeordnet, dass ein Teil des Hauptlagers 33 entlang seiner axialen Richtung von der Eingangswellen-Lagerbohrung 11A nach außen hervorsteht. Das Untergehäuse 35 hat eine Öffnung auf einer Seite davon, die auf eine Außenumfangsfläche des hervorstehenden Bereichs des ersten Hauptlagers 33 verriegelt oder darin eingeführt ist. Somit wird das Untergehäuse 35 durch das erste Hauptlager 33 in Position gehalten.
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Das Untergehäuse 35 wird auf Seite seines anderen Endbereichs in eine Außenumfangsfläche des ersten Teillagers 34, das auf Seite des anderen Endbereichs der Eingangswelle 31 vorgesehen ist, eingeführt. Somit wird der andere Endbereich der Eingangswelle 31 über das erste Teillager 34 durch das Untergehäuse 35 von radial außen gehalten.
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Das Untergehäuse 35 ist an dem Hauptgehäuse 10 mittels eines Bolzen bzw. einer Schraube, nicht gezeigt, derart befestigt, dass die Öffnung auf einer Seite davon an dem ersten Hauptlager 33 befestigt ist. Somit ist die Eingangswelleneinheit 30 an dem Hauptgehäuse 10 fixiert.
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Die Übergangswelleneinheit 40 umfasst eine Übergangswelle 41, ein zweites Zahnrad 42 und ein drittes Zahnrad 43, die zwischen einem Endbereich 41a der Übergangswelle 41 und deren anderen Endbereich 41b so vorgesehen sind, dass sie zusammen mit der Übergangswelle 41 in Drehung versetzt werden, ein zweites Teillager 44, das an dem einen Endbereich 41a der Übergangswelle 41 vorgesehen ist, ein zweites Hauptlager 45, das an dem anderen Endbereich 41b der Übergangswelle 41 vorgesehen ist, und eine Fixierplatte 46, die über das zweite Hauptlager 45 mit der Übergangswelle 41 verbunden ist und die Übergangswelle 41 an dem Hauptgehäuse 10 befestigt.
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Die Übergangswelle 41 ist senkrecht zu der Eingangswelle 31 angeordnet. In ähnlicher Weise ist das zweite Zahnrad 42 senkrecht zu dem ersten Zahnrad 32 angeordnet und ist mit dem ersten Zahnrad 32 im Eingriff. Das zweite Zahnrad 42 ist auf der Seite des einen Endbereichs 41a der Übergangswelle 41 vorgesehen, und das dritte Zahnrad 43 ist auf der Seite des anderen Endbereichs 41b der Übergangswelle 41 vorgesehen. In dieser Ausführungsform sind das entsprechende zweite Teillager 44 und das zweite Hauptlager 45 als Schrägkugellager ausgebildet.
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Die Übergangswelleneinheit 40 wird in die zweite Bohrung 12 von der Seite des einen Endbereichs 41a der Übergangswelle 41 aus eingeführt derart, dass die entsprechenden Elemente miteinander verbunden sind. Das zweite Teillager 44, das auf dem einen Endbereich 41a der Übergangswelle 41 vorgesehen ist, wird in die Übergangswellen-Lagerbohrung 12c der zweiten Bohrung 12 eingeführt (innen eingepasst), und wird durch Anschlag an einer unteren Fläche der Übergangswellen-Lagerbohrung 12C in Position gehalten. In diesem Zustand sind das zweite Zahnrad 42 und das dritte Zahnrad 43 in der zweiten Zahnradaufnahmebohrung 12B der zweiten Bohrung 12 angeordnet, und das zweite Zahnrad 42 ist mit dem ersten Zahnrad 32 im Eingriff. Die Fixierplatte 46 ist an dem Hauptgehäuse 10 durch eine Schraube, nicht gezeigt, derart befestigt, dass ein Aaußenumfangsteil der Fixierplatte 46 gegen einen Außenumfangsteil der Einlassbohrung 12A der zweiten Bohrung 12 anschlägt. Somit ist die Übergangswelleneinheit 40 an dem Hauptgehäuse 10 befestigt.
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In dieser Ausführungsform wird das zweite Teillager 44 so vorgesehen, dass ein Teil davon entlang seiner axialen Richtung aus der Übergangswellen-Lagerbohrung 12C von der Bohrung 12C nach außen hervorsteht. In ähnlicher Weise wird das zweite Hauptlager 45 so vorgesehen, dass ein Teil davon entlang seiner axialen Richtung aus der Lagerbohrung, die in der Fixierplatte 46 ausgebildet ist, von der Bohrung nach außen hervorsteht. Das zweite Teillager 44 und das zweite Hauptlager 45 können gegebenenfalls auch nicht aus den entsprechenden Lagerbohrungen hervorstehen.
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In dem Zustand, in welchem die Übergangswelleneinheit 40 an dem Hauptgehäuse 10 befestigt ist, wie zuvor beschrieben ist, wird der eine Endbereich 41a der Übergangswelle 41 in die Übergangswellen-Lagerbohrung 12C durch das zweite Teillager 44 eingeführt. Somit wird der eine Endbereich 41a der Übergangswelle 41 drehbar über das zweite Teillager 44 durch die Übergangswellen-Lagerbohrung 12C (Hauptgehäuse 10) radial von außen drehbar gehalten. Folglich wird das zweite Zahnrad 42 drehbar von dem Hauptgehäuse 10 gehalten.
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Andererseits wird der andere Endbereich 41b der Übergangswelle 41 über das zweite Hauptlager 45 durch die Fixierplatte 46 von radial außen drehbar gehalten. In dieser Ausführungsform ist die Fixierplatte 46 an dem Hauptgehäuse 10 befestigt, um die Übergangswelle 41 in jeder axialen Richtung so zu halten, dass die Fixierplatte 46 eine axiale Last der Übergangswelle 41 aufnimmt und verhindert, dass die Übergangswelleneinheit 40 aus der zweiten Bohrung 12 herab fällt.
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Wie zuvor beschrieben ist, wird der Drehrichtungs-Umlenkmechanismus 20 fertig gestellt, indem die Eingangswelleneinheit 30 und die Übergangswelleneinheit 40 an dem gemeinsamen Hauptgehäuse 10 befestigt werden. In dem Drehrichtungs-Umlenkmechanismus 20 sind das erste Zahnrad 32 der Eingangswelle 31 der Eingangswelleneinheit 30 und das zweite Zahnrad 42 der Übergangswelle 41 der Übergangswelleneinheit 40 miteinander im Eingriff. Die Eingangswelle und die Übergangswelle 41 sind senkrecht zueinander. Somit wird die Drehrichtung der Eingangswelle 31 umgewandelt bzw. umgelenkt. Es können entweder Kegelräder oder Hypoid-Zahnräder als das erste Zahnrad 32 und das zweite Zahnrad 42 verwendet werden. In dieser Ausführungsform ist das dritte Zahnrad 43 als ein Stirnrad ausgebildet.
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Der Zwischengetriebemechanismus 60 umfasst ein viertes Zahnrad 62, das von einem mittleren Lager 61 drehbar gehalten wird, das aus einem Schrägkugellager gebildet ist, das auf einer Außenumfangsfläche des Umfangwandteils 18 vorgesehen ist, einen ringförmigen Flanschteil 63, dessen Außenumfangsteil durch eine Schraube an einem Innenumfangsteil des vierten Zahnrads 62 auf Seite der ersten ebenen Fläche 16 befestigt ist, einen zylindrischen Wellenteil 64, der sich von einem Innenumfangsteil des Flanschteils 63 zu der ersten ebenen Fläche 16 entlang der ersten Achsenlinie L1 erstreckt, ein fünftes Zahnrad 65, das auf einem Außenumfangsteil eines abgewandten Endbereichs des Wellenteils 64 vorgesehen ist, und einen Lagereingriffsteil 66, der sich weiter von dem abgewandten Endbereich des Wellenteils 64 entlang der ersten Achsenlinie L1 erstreckt.
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Das vierte Zahnrad 62, das ein Stirnrad ist, ist in der dritten Bohrung 13 enthalten und ist mit dem dritten Zahnrad 43 der Übergangswelleneinheit 40 im Eingriff. Der Flanschteil 63 erstreckt sich von einer Position, die durch das vierte Zahnrad 62 vorgegeben ist, in Richtung zu dem Umfangswandteil 18, wobei sein Innenumfangsteil gegenüberliegend zu einem axialen Ende des Umfangwandteils 18 positioniert ist. Der Wellenteil 64 erstreckt sich von dem Umfangsteil des Flanschteils 63 entlang der ersten Achsenlinie L1 derart, dass er außerhalb der ersten ebenen Fläche 16 freigelegt ist. In dieser Ausführungsform sind der Flanschteil 63, der Wellenteil 64, das fünfte Zahnrad 65 und der Lagereingriffsteil 66 als Einheit miteinander ausgebildet.
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In dem Zwischengetriebemechanismus 60 wird das vierte Zahnrad 62 um die erste Achsenlinie L1 aufgrund der Drehung des dritten Zahnrads 43 der Übergangswelleneinheit 40 in Drehung versetzt. Somit wird der Zwischengetriebemechanismus 60 als ganzes in Drehung versetzt. Sodann überträgt das fünfte Zahnrad 65 die Drehung auf den Reduktionsgetriebemechanismus 80. In dieser Ausführungsform ist das fünfte Zahnrad 65 als ein Stirnrad ausgebildet.
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Der Reduktionsgetriebemechanismus 80 umfasst eine Kurbelwelle 81 mit exzentrischen Körpern 81a, 81b, Außenzahnrädern 82a, 82b, die mit den exzentrischen Körpern 81a, 81 im Eingriff und ausgebildet sind, um die Kurbelwelle 81 zusammen mit der Drehung der Kurbelwelle 81 gedreht zu werden, und ein Innenzahnrad 90 mit Innenzahn-Stiften, die die Außenzahnräder 82a, 82b umgeben, so dass sie mit deren Außenzähnen im Eingriff sind. Die Anzahl der Innenzahn-Stifte unterscheidet sich von der Anzahl der Außenzähne.
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Ein sechstes Zahnrad 83, das zusammen mit der Kurbelwelle 81 rotiert, ist an der Kurbelwelle 81 befestigt. Das sechste Zahnrad 83 ist mit dem fünften Zahnrad 65 des Zwischengetriebemechanismus 60 im Eingriff. Die Kurbelwelle 81 wird von sich verjüngenden Wälzlagern 84a, 84b so gehalten, dass die Kurbelwelle 81 in Bezug auf Träger 85a, 85b drehbar und axial verschiebbar ist. Wenn die Kurbelwelle 81 in Drehung ist, drehen sich die exzentrischen Körper 81a, 81b exzentrisch. Wenn die exzentrischen Körper 81a, 81b exzentrisch in Drehung versetzt sind, laufen die Außenzahnräder 82a, 82b um die Kurbelwelle 81.
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Die Träger 85a, 85b sind so angeordnet, dass sie dazwischen die Außenzahnräder 82a, 82b einschließen, und sie sind miteinander durch eine Schraube 86 verbunden. In dieser Ausführungsform halten die Träger 85a, 58b das Innenzahnrad 90 ein Paar aus Schrägkugellagern 86a, 86b derart, dass das Innenzahnrad 90 drehbar und axial verschiebbar ist. Ein Schrägkugellager 100 ist zwischen dem Träger 85a und dem Lagereingriffsteil 66 des Zwischengetriebemechanismus 60 vorgesehen. Der Zwischengetriebemechanismus 60 wird von dem Schrägkugellager 100 als ganzes so gehalten, dass er in Bezug auf den Träger 85a drehbar ist.
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Der Träger 85a hat einen säulenförmigen Teil 87 zur Verbindung mit dem Träger 85b. Die zuvor beschriebene Schraube 86 wird in den säulenförmigen Teil 87 eingeführt. Der säulenförmige Teil 87 verläuft durch Durchgangsbohrungen, die in den Außenzahnrädern 82a, 82b ausgebildet sind. Die Träger 85a, 85b sind in nicht drehbarer Weise mit den Außenzahnrädern 82a, 82b über die Kurbelwelle 81 verbunden. Obwohl dies nicht gezeigt ist, sind mehrere Kurbelwellen 81 und mehrere der säulenförmigen Endteile 87 in der Umfangsrichtung in Bezug auf die Mittelpunkte der Schrägkugellager 86a, 86b ausgebildet, und die Außenzahnräder 82a, 82b haben mehrere Durchgangsbohrungen, durch die die Kurbelwellen 81 und die säulenförmigen Endteile 87 verlaufen.
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In dem Reduktionsgetriebemechanismus 80 ist die Anzahl an Zähnen jedes Außenzahnrads 82a, 82b kleiner als die Anzahl der Innenzahn-Stifte (beispielsweise um eins kleiner). Somit wird bei jeder Drehung der Kurbelwelle 81 der Eingriffszustand zwischen den Außenzähnen und den Innenzahn-Stiften verschoben, und die Außenzahnräder 82a, 82b werden exzentrisch in Drehung versetzt, so dass sie relativ zu dem Innenzahnrad 90 schwingend umlaufen. In dieser Ausführungsform ist der Träger 85a durch eine Schraube 88 an dem Hauptgehäuse 10 befestigt. Somit wird die Drehung der Außenzahnräder 82a, 82b gehemmt. Wenn daher die Kurbelwelle 81 in Drehung ist, werden die Außenzahnräder 82a, 82b nicht in Drehung versetzt, sondern sie laufen um bzw. werden umgewälzt. Während dieses Umlaufs versetzen die Außenzahnräder 82a, 82b das Innenzahnrad 90 in Bezug auf die Träger 85a, 85b in Drehung. Daher tritt sich das Innenzahnrad um seine Achse.
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Eine Platte 92 ist mit einer Schraube 91 an dem Innenzahnrad 90 befestigt. Der Reduktionsgetriebemechanismus 80 ist ausgebildet, die Drehung auszugeben, wobei die Platte 92 als eine Ausgangswelle dient. Ein Zylinder 93 ist auf einem mittleren Teil der Platte 92 vorgesehen. Der Zylinder 93 verläuft durch den Reduktionsgetriebemechanismus 80 derart, dass er die zweite ebene Fläche 17 durch den Wellenteil 64 des Zwischengetriebemechanismus 60 und die vierte Bohrung 14 erreicht. Es kann ein elektrisches Kabel oder dergleichen durch den Zylinder 93 verlaufen.
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Es wird eine Funktionsweise der Getriebeeinrichtung 1 gemäß dieser Ausführungsform beschrieben. In dem Drehrichtungs-Umlenkmechanismus 20 der Getriebeeinrichtung 1 wird, wenn die Eingangswelle 31 durch die Drehung der Antriebswelle des Motors, nicht gezeigt, in Drehung versetzt wird, das erste Zahnrad 32 zusammen mit der Eingangswelle 31 in Drehung versetzt. Die Drehung des ersten Zahnrads 32 versetzt das zweite Zahnrad 42 der Übergangswelle 41 in Drehung, so dass sich die Übergangswelle 41 dreht. Somit wird das dritte Zahnrad 43 in Drehung versetzt. Wenn die Drehung der Eingangswelle 31 von dem ersten Zahnrad 32 auf das zweite Zahnrad 42 übertragen wird, wird die Drehrichtung durch das erste Zahnrad 32 und das zweite Zahnrad 42 umgelenkt bzw. umgewandelt.
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Die Drehung der Antriebswelle 41 wird von dem vierten Zahnrad 62 auf den Zwischengetriebemechanismus 60 übertragen. Nachdem die Drehgeschwindigkeit geändert ist, wird die Drehung von dem fünften Zahnrad 65 ausgegeben. Sodann wird die Drehung des fünften Zahnrads 65 über das sechste Zahnrad 38 auf die Kurbelwelle 81 übertragen. Die Kurbelwelle 81 wird um ihre zentrale Achse so gedreht, dass sie die exzentrischen Körper 81a, 81b um die zentrale Achse umlaufen lässt. Wenn die exzentrischen Körper 81a, 81b umlaufen, werden die Außenzahnräder 82a, 82b zum Umlaufen veranlasst, während sie mit dem Innenzahnrad 90 über die Innenzahn-Stifte im Eingriff sind. In dieser Ausführungsform wird die Drehung der Außenzahnräder 82a, 82b verhindert. Wenn daher die Außenzahnräder 82a, 82b umlaufen, während sie mit dem Innenzahnrad 90 im Eingriff sind, wird das Innenzahnrad 90 um seine Achse aufgrund der Differenz in der Anzahl der Zähne zwischen den Außenzahnrädern 82a, 82b und denen des Innenzahnrads 90 in Drehung versetzt.
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(Wirkung)
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In der Getriebeeinrichtung 1 der zuvor genannten Ausführungsform werden das erste Zahnrad 32 und das zweite Zahnrad 42 in dem Drehrichtungs-Umlenkmechanismus 20 jeweils durch das Hauptgehäuse 10 drehbar gehalten. Genauer gesagt, das erste Zahnrad 32 ist auf der Eingangswelle 31 vorgesehen und wird zusammen mit der Eingangswelle 31 in Drehung versetzt. Das zweite Zahnrad 42 ist auf der Übergangswelle 41 vorgesehen und wird zusammen mit der Übergangswelle 41 in Drehung versetzt. Die Übergangswelle 41 ist senkrecht zu der Eingangswelle 31 angeordnet. Da die Eingangswelle 31 von dem Hauptgehäuse 10 durch das erste Hauptlager 33, das in der Eingangswellen-Lagerbohrung 11A vorgesehen ist, die in dem Hauptgehäuse 10 ausgebildet ist, drehbar gehalten wird, wird das erste Zahnrad 32 von dem Hauptgehäuse 10 drehbar gehalten. Da die Übergangswelle 41 drehbar von dem Hauptgehäuse 10 durch das zweite Teillager 44 gehalten wird, das in der Übergangswellen-Lagerbohrung 12C vorgesehen ist, die in dem Hauptgehäuse 10 ausgebildet ist, wird das zweite Zahnrad 42 drehbar von dem Hauptgehäuse 10 gehalten.
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Da gemäß diesem Aufbau das erste Zahnrad 32 und das zweite Zahnrad 42 in dem Drehrichtungs-Umlenkmechanismus 20 drehbar von dem gemeinsamen Hauptgehäuse 10 gehalten werden, können Elemente, die zwischen dem Hauptgehäuse 10 und dem ersten und dem zweiten Zahnrad 32 und 42 angeordnet wären, vermieden werden. Somit kann eine Aufsummierung üblicher Toleranzen unterdrückt werden. Daher kann die Präzision des Eingriffs zwischen dem Paar aus Zahnrädern, die senkrecht zueinander zur Umlenkung der Drehrichtung im Eingriff sind, verbessert werden. Daher kann ein Justiervorgang zum Erreichen einer gewünschten Genauigkeit, der Zeit und Aufwand erfordert, im Umfang reduziert werden, wodurch eine Verringerung der Montagekosten möglich ist.
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Insbesondere sind eine Innenlauffläche und eine Außenlauffläche eines Lagers im Allgemeinen präzise gearbeitet. Somit wird aufgrund des Aufbaus, in welchem die Außenumfangsfläche des ersten Hauptlagers 33 in die Innenumfangsfläche der Eingangswellen-Lagerbohrung 11A eingeführt wird und die Eingangswelle 31 durch die Innenumfangsfläche des ersten Hauptlagers 33 gehalten wird, der Kostenaufwand, der für einen gewünschten zentrierten Zustand erforderlich ist, eingespart.
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Ferner ist das erste Zahnrad 32 in dem Hauptgehäuse 10 an einer Position angeordnet, die weiter innen liegt als das erste Hauptlager 33, das in der Eingangswellen-Lagerbohrung 11A vorgesehen ist, und die Eingangswelle 31 erstreckt sich von dem Hauptlager 33 zur Außenseite des Hauptgehäuses 10. Das Untergehäuse 35, das die Eingangswelle 3 abdeckt, ist radial außerhalb des Bereichs der Eingangswelle 31 vorgesehen, der sich von dem Hauptlager 33 zum Bereich außerhalb des Hauptgehäuses 10 erstreckt. Das Untergehäuse 35 ist auf dem Bereich des ersten Hauptlagers 33 befestigt, der aus der Eingangswellen-Lagerbohrung 11A hervorsteht. Da gemäß dieser Ausführungsform somit das Hauptlager 33 zur Positionierung des Untergehäuses 35 verwendet werden kann, kann die Bearbeitbarkeit bei der Montage verbessert werden.
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Obwohl eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zuvor beschrieben ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die zuvor genannte Ausführungsform beschränkt.
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Beispielsweise wird in der vorhergehenden Ausführungsform die Drehung der Außenzahnräder 82a, 82b gehemmt, indem die Drehung des Trägers 85a gehemmt wird, so dass das Innenzahnrad 90 umläuft. Jedoch kann die vorliegende Erfindung auf einen Aufbau angewendet werden, in welchem die Träger 85a, 85b gedreht werden, indem die Drehung des Innenzahnrads 90 gehemmt wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Getriebeeinrichtung
- 10
- Hauptgehäuse
- 11A
- Eingangswellen-Lagerbohrung
- 12A
- Übergangswellen-Lagerbohrung
- 20
- Drehrichtungs-Umlenkmechanismus
- 30
- Eingangswelleneinheit
- 31
- Eingangswelle
- 32
- Erstes Zahnrad
- 33
- Erstes Hauptlager
- 35
- Untergehäuse
- 40
- Übergangswelleneinheit
- 41
- Übergangswelle
- 42
- Zweites Zahnrad
- 43
- Drittes Zahnrad
- 80
- Reduktionsgetriebemechanismus
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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