DE102017130902B4

DE102017130902B4 - Untersetzungsgetriebe und Wärmebehandlungsverfahren eines Drehkörpers

Info

Publication number: DE102017130902B4
Application number: DE102017130902.0A
Authority: DE
Inventors: Tamura Mitsuhiro
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2017-01-16
Filing date: 2017-12-21
Publication date: 2023-05-17
Anticipated expiration: 2037-12-22
Also published as: JP6736222B2; JP2018115681A; DE102017130902A1; CN112343973A; CN108331886B; CN108331886A

Abstract

Untersetzungsgetriebe (10) vom exzentrisch schwingenden Typ, wobei das Untersetzungsgetriebe (10) umfasst:ein schwingendes Zahnrad;einen Exzenterkörper (16), der ein Drehkörper ist, der das schwingende Zahnrad in Schwingungen versetzt; undeinen Rollkörper (26), der zwischen dem schwingenden Zahnrad und dem Exzenterkörper (16) angeordnet ist,wobei eine Außenumfangsoberfläche des Exzenterkörpers (16) eine Rolloberfläche konfiguriert, auf der der Rollkörper (26) rollt,wobei an der Außenumfangsoberfläche des Exzenterkörpers (16) ein erstes Gebiet hoher Härte (48) und ein erstes Gebiet niedriger Härte (50), das eine niedrigere Oberflächenhärte als das erste Gebiet hoher Härte (48) aufweist, vorgesehen sind, undwobei das erste Gebiet niedriger Härte (50) in einem Bereich um die axiale Mitte des Exzenterkörpers (16) innerhalb eines Bereichs von ±90° von einer Bezugslinie, die von einer axialen Mitte des Exzenterkörpers (16) in einer Richtung entgegengesetzt zu der maximalen Exzentrizität ausgeht, vorgesehen ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf ein Untersetzungsgetriebe und auf ein Wärmebehandlungsverfahren eines Drehkörpers, der in dem Untersetzungsgetriebe verwendet ist.
Beschreibung des verwandten Gebiets
Die japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2015-224707 offenbart ein Untersetzungsgetriebe von exzentrisch schwingenden Typ. In diesem Untersetzungsgetriebe ist zwischen einem Exzenterkörper und einem Außenzahnrad ein Rollkörper angeordnet und eine Außenumfangsoberfläche des Exzenterkörpers konfiguriert eine Rolloberfläche, auf der der Rollkörper rollt.
Um in dem Exzenterkörper der japanischen ungeprüften Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2015-224707 die Ermüdungsfestigkeit eines Teils zu verbessern, das die Rolloberfläche konfiguriert, auf der der Rollkörper rollt, ist eine hohe Härte der Rolloberfläche erforderlich. Um diese zu verwirklichen, ist in dem verwandten Gebiet in der Gesamtheit eines Werkstücks, das ein Wärmebehandlungsziel ist, eine Wärmebehandlung zum Bereitstellen einer hohen Härte angenommen worden. Allerdings wird kein Vorschlag gemacht, die Wärmbehandlung anzunehmen, in der in einem Werkstück sowohl ein Gebiet hoher Härte als auch ein Gebiet niedriger Härte erscheinen.
Aus der DE 102 22 696 A1 ist eine Wellengetriebevorrichtung bekannt, bei welcher Teile eines Lagers aus einem Material auf Eisenbasis hergestellt sind, während andere Teile aus einem leichteren Material hergestellt sind. Des Weiteren sind aus der WO 2016/ 017 351 A1 und der JP 2015 - 113 917 A Untersetzungsgetriebe mit exzentrischen Wellen bekannt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts des oben beschriebenen Umstands gemacht und eine Aufgabe davon ist die Schaffung einer Technologie, die vorzugsweise eine Wärmebehandlung annehmen kann, in der in einem Werkstück eines Teils für ein Untersetzungsgetriebe ein Gebiet hoher Härte und ein Gebiet niedriger Härte erscheinen.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Untersetzungsgetriebe. Das Untersetzungsgetriebe ist ein Untersetzungsgetriebe vom exzentrisch schwingenden Typ, das enthält: ein schwingendes Zahnrad; einen Exzenterkörper, der ein Drehkörper ist, der das schwingende Zahnrad in Schwingungen versetzt; und einen Rollkörper, der zwischen dem schwingenden Zahnrad und dem Exzenterkörper angeordnet ist, in dem eine Außenumfangsoberfläche des Exzenterkörpers eine Rolloberfläche konfiguriert, auf der der Rollkörper rollt, wobei an der Außenumfangsoberfläche des Exzenterkörpers ein erstes Gebiet hoher Härte und ein erstes Gebiet niedriger Härte, das eine niedrigere Oberflächenhärte als das erste Gebiet hoher Härte aufweist, vorgesehen sind, und wobei das erste Gebiet niedriger Härte in einem Bereich um die axiale Mitte des Exzenterkörpers innerhalb eines Bereichs von ±90° von einer Bezugslinie, die von einer axialen Mitte des Exzenterkörpers in einer Richtung entgegengesetzt zu der maximalen Exzentrizität ausgeht, vorgesehen ist.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Untersetzungsgetriebe. Das Untersetzungsgetriebe ist ein Untersetzungsgetriebe vom biegend ineinandergreifenden Typ, das enthält: ein Außenzahnrad mit Flexibilität; einen Wellengenerator, der ein Drehkörper ist, der das Außenzahnrad biegt und verformt und der senkrecht zu einer Achse einen elliptischen Querschnitt aufweist; und einen Rollkörper, der zwischen dem Außenzahnrad und dem Wellengenerator angeordnet ist, in dem eine Außenumfangsoberfläche des Wellengenerators eine Rolloberfläche, auf der der Rollkörper rollt, konfiguriert, wobei an der Außenumfangsoberfläche des Wellengenerators ein erstes Gebiet hoher Härte und ein erstes Gebiet niedriger Härte, das eine niedrigere Oberflächenhärte als das erste Gebiet hoher Härte aufweist, vorgesehen sind, und wobei das erste Gebiet niedriger Härte in einem Bereich um die Drehmittellinie des Wellengenerators innerhalb eines Bereichs von ±45° von einer Bezugslinie, die von einer Drehmittelachse des Wellengenerators entlang einer Richtung der kurzen Achse des Wellengenerators ausgeht, vorgesehen ist.
Ein nochmals anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Wärmebehandlungsverfahren eines Drehkörpers. Das Verfahren ist ein Wärmebehandlungsverfahren eines Drehkörpers, der ein Exzenterkörper eines Untersetzungsgetriebes vom exzentrisch schwingenden Typ ist, in dem der Exzenterkörper ein schwingendes Zahnrad in Schwingungen versetzt und eine Außenumfangsoberfläche enthält, die eine Rolloberfläche konfiguriert, auf der ein Rollkörper rollt, wobei der Rollkörper zwischen dem Exzenterkörper und dem schwingenden Zahnrad angeordnet ist, wobei das Verfahren enthält: einen Wärmebehandlungsprozess zum Bestrahlen der Außenumfangsoberfläche des Exzenterkörpers mit einem Laserstrahl von einem Kopf, um die Außenumfangsoberfläche des Exzenterkörpers einer Wärmebehandlung auszusetzen, wobei die Außenumfangsoberfläche in dem Wärmebehandlungsprozess durch Ändern einer Bestrahlungsstelle des Laserstrahls entlang einer Umfangsrichtung der Außenumfangsoberfläche über den gesamten Umfang abgeschreckt wird und wobei danach ein Abschnitt eines mit dem Laserstrahl bestrahlten Bereichs mit dem Laserstrahl erneut bestrahlt wird und wobei ein Bereich der erneuten Bestrahlung des Laserstrahls in Bezug auf die Außenumfangsoberfläche in der Weise eingestellt wird, dass der Bereich der erneuten Bestrahlung in einem Bereich um die axiale Mitte des Exzenterkörpers innerhalb eines Bereichs von ±90° von einer Bezugslinie, die von einer axialen Mitte des Exzenterkörpers in einer Richtung entgegengesetzt zu der maximalen Exzentrizität ausgeht, liegt.
Ein nochmals anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Wärmebehandlungsverfahren eines Drehkörpers. Das Verfahren ist ein Wärmebehandlungsverfahren eines Drehkörpers, der ein Wellengenerator eines Untersetzungsgetriebes vom biegend ineinandergreifenden Typ ist, in dem der Wellengenerator ein Außenzahnrad mit Flexibilität dreht und senkrecht zu einer Achse einen elliptischen Querschnitt und eine Außenumfangsoberfläche, die eine Rolloberfläche konfiguriert, auf der ein Rollkörper rollt, aufweist, wobei die Rolloberfläche zwischen dem Wellengenerator und dem Außenzahnrad angeordnet ist, wobei das Verfahren enthält: einen Wärmebehandlungsprozess zum Bestrahlen der Außenumfangsoberfläche des Wellengenerators mit einem Laserstrahl von einem Kopf, um die Außenumfangsoberfläche des Exzenterkörpers einer Wärmebehandlung auszusetzen,
wobei die Außenumfangsoberfläche in dem Wärmebehandlungsprozess durch Ändern einer Bestrahlungsstelle des Laserstrahls entlang einer Umfangsrichtung der Außenumfangsoberfläche über den gesamten Umfang abgeschreckt wird und danach ein Abschnitt eines mit dem Laserstrahl bestrahlten Bereichs mit dem Laserstrahl erneut bestrahlt wird, und wobei ein Bereich der erneuten Bestrahlung mit dem Laserstrahl in Bezug auf die Außenumfangsoberfläche in der Weise eingestellt wird, dass der Bereich der erneuten Bestrahlung in einem Bereich um die Drehmittellinie des Wellengenerators innerhalb eines Bereichs von ±45° von einer Bezugslinie, die von einer Drehmittelachse des Wellengenerators entlang einer Richtung der kurzen Achse des Wellengenerators ausgeht, liegt.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, vorzugsweise eine Wärmebehandlung anzunehmen, in der in einem Werkstück eines Teils für ein Untersetzungsgetriebe ein Gebiet hoher Härte und ein Gebiet niedriger Härte erscheinen.
Figurenliste

1 ist eine Schnittansicht, die ein Untersetzungsgetriebe einer ersten Ausführungsform zeigt.
2 ist eine Schnittansicht, die einen Exzenterkörper und ein Exzenterkörperlager der ersten Ausführungsform auf vergrößerte Weise zeigt.
3 ist eine perspektivische Ansicht, wenn jeder Exzenterkörper der ersten Ausführungsform von einer oberen Vorderseite gesehen ist.
4 ist eine perspektivische Ansicht, wenn jeder Exzenterkörper der ersten Ausführungsform von einer unteren Rückseite gesehen ist.
5 ist eine Seitenansicht jedes Exzenterkörpers der ersten Ausführungsform.
6 ist eine Draufsicht jedes Exzenterkörpers der ersten Ausführungsform.
7 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A aus 5.
8 ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B aus 5.
9A und 9B sind Ansichten zur Erläuterung eines Wärmebehandlungsverfahrens des Exzenterkörpers der ersten Ausführungsform.
10 ist eine Schnittansicht, die ein Untersetzungsgetriebe einer zweiten Ausführungsform zeigt.
11 ist eine Ansicht, die eine Außenumfangsoberfläche in einem Querschnitt orthogonal zu einer Axialrichtung eines Wellengenerators der zweiten Ausführungsform zeigt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Im Folgenden sind denselben Komponenten in Ausführungsformen und Änderungsbeispielen dieselben Bezugszeichen zugewiesen und sind überlappende Beschreibungen davon weggelassen. Außerdem sind in jeder Zeichnung zur zweckmäßigen Erläuterung einige Komponenten geeignet weggelassen und Dimensionen der Komponenten geeignet vergrößert oder verkleinert. Darüber hinaus ist für getrennte Komponenten mit gemeinsamen Punkten zu Beginn jeder Bezeichnung „erstes“, „zweites“ oder dergleichen angefügt und sind am Ende des Bezugszeichens „-A, -B“ oder dergleichen angefügt, um die Komponenten zu unterscheiden, wobei diese weggelassen sind, wenn auf die Komponenten zusammen Bezug genommen wird.
Erste Ausführungsform
1 ist eine Schnittansicht, die ein Untersetzungsgetriebe 10 einer ersten Ausführungsform zeigt. Das Untersetzungsgetriebe 10 der vorliegenden Ausführungsform ist ein Untersetzungsgetriebe vom exzentrisch schwingenden Typ, das ein schwingendes Zahnrad, das mit einem ineinandergreifenden Zahnrad ineinandergreift, durch einen Exzenterkörper in Schwingungen versetzt, um das schwingende Zahnrad zu drehen und eine Drehkomponente des schwingenden Zahnrads auszugeben. Das Untersetzungsgetriebe 10 der vorliegenden Ausführungsform ist ein Untersetzungsgetriebe vom außen schwingenden Typ, in dem das ineinandergreifende Zahnrad ein Innenzahnrad 22 ist und das schwingende Zahnrad ein Außenzahnrad 20 ist.
Das Untersetzungsgetriebe 10 enthält hauptsächlich ein Gehäuse 12, eine Eingangswelle 14, einen Exzenterkörper 16, ein Exzenterkörperlager 18, das Außenzahnrad 20, das Innenzahnrad 22 und einen Träger 24.
Ein Innenteil des Übersetzungsgetriebes 10 wie etwa ein Exzenterkörper 16 ist in dem Gehäuse 12 aufgenommen.
Eine Eingangswelle 14 wird durch eine Antriebswelle einer Antriebsvorrichtung wie etwa eines Motors gedreht. Die Eingangswelle 14 dreht sich mit einer axialen Mitte der Eingangswelle 14 als eine Drehmitte. Die Eingangswelle 14 der vorliegenden Ausführungsform ist mit der Antriebswelle integriert.
Der Exzenterkörper 16 ist über einen Keil oder dergleichen mit der Eingangswelle 14 drehbar vorgesehen. Der Exzenterkörper 16 dreht sich um eine Drehmittellinie Lc, die durch die Drehmitte der Eingangswelle 14 geht, und versetzt das Außenzahnrad 20 in Schwingungen.
2 ist eine Schnittansicht, die den Exzenterkörper 16 und das Exzenterkörperlager 18 auf vergrößerte Weise zeigt. Der Exzenterkörper 16 der vorliegenden Ausführungsform enthält einen ersten Exzenterkörper 16-A und einen zweiten Exzenterkörper 16-B, die in einer Axialrichtung entlang der Drehmittellinie Lc aneinander angrenzen. Das Exzenterkörperlager 18 und das Außenzahnrad 20 und das Innenzahnrad 22 sind sowohl dem ersten Exzenterkörper 16-A als auch dem zweiten Exzenterkörper 16-B entsprechend einzeln vorgesehen. Die entsprechenden Komponenten sind dadurch unterschieden, dass an den Anfang der Bezeichnung „erstes und zweites“ und an das Ende des Bezugszeichens „-A und -B“ angefügt ist. Der Exzenterkörper 16 wird später ausführlich beschrieben.
Das Exzenterkörperlager 18 enthält eine Vielzahl an Rollkörpern 26 und eine Halterung 28. Das Exzenterkörperlager 18 ist durch einen Anschlag (nicht gezeigt) oder dergleichen in einer Axialrichtung positioniert. Die Halterung 28 hält die relativen Lagen der Vielzahl an Rollkörpern 26 und stützt die Vielzahl an Rollkörpern 26 drehbar.
Die Rollkörper 26 sind zwischen dem Außenzahnrad 20 und dem Exzenterkörper 16, d. h. zwischen dem schwingenden Zahnrad und dem Exzenterkörper 16, angeordnet. Die Rollkörper 26 sind in Abständen in einer Umfangsrichtung um die Drehmittellinie Lc vorgesehen. Jeder der Rollkörper 26 der vorliegenden Ausführungsform ist eine Rolle. Genauer ist der Rollkörper 26 eine säulenförmige Rolle mit einer Drehachse parallel zu der Drehmittellinie Lc.
Das Exzenterkörperlager 18 der vorliegenden Ausführungsform weist keinen zugeordneten Innenring und Außenring auf. Stattdessen fungiert eine Außenumfangsoberfläche des Exzenterkörpers 16 als der Innenring des Exzenterkörperlagers 18 und fungiert eine Innenumfangsoberfläche eines (später beschriebenen) Durchgangslochs 20a des Außenzahnrads 20 als der Außenring des Exzenterkörperlagers 18. Das heißt, die Außenumfangsoberfläche des Exzenterkörpers 16 konfiguriert eine Innenrolloberfläche 30, auf der die Rollkörper 26 in der Umfangsrichtung rollen. Außerdem konfiguriert die Innenumfangsoberfläche des Außenzahnrads 20 eine Außenrolloberfläche, auf der die Rollkörper 26 in der Umfangsrichtung rollen.
Zurückkehrend zu 1 ist das Außenzahnrad 20 um die Drehmittellinie Lc durch den Exzenterkörper 16 über die Rollkörper 26 schwingend vorgesehen. Das Außenzahnrad 20 greift mit dem Innenzahnrad 22 innen ineinander, während es schwingt. In dem Außenzahnrad 20 ist das Durchgangsloch 20a gebildet, das das Außenzahnrad 20 in der Axialrichtung durchdringt, und der Exzenterkörper 16 oder die Rollkörper 26 sind innerhalb des Durchgangslochs 20a angeordnet. In dem Außenzahnrad 20 ist eine Vielzahl an Zapfenlöchern 20b gebildet. Die Vielzahl an Zapfenlöcher 20b sind an Stellen, die in der Radialrichtung von der Drehmittellinie Lc versetzt sind, in Abständen in der Umfangsrichtung vorgesehen. In jedes Zapfenloch 20b ist ein Innenzapfen 32 lose eingepasst. Auf der Außenumfangsseite des Innenzapfens 32 ist eine Innenrolle 34 drehbar montiert.
Das Innenzahnrad 22 der vorliegenden Ausführungsform enthält einen Innenzahnradkörper 36, der mit dem Gehäuse 12 integriert ist, einen Außenzapfen 38, der durch den Innenzahnradkörper 36 gestützt ist, und eine Außenrolle 40, die auf einer Außenumfangsseite des Außenzapfens 38 drehbar montiert ist. Die Außenrolle 40 konfiguriert Innenzähne des Innenzahnrads 22. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Anzahl der Innenzähne (die Anzahl der Außenrollen 40) des Innenzahnrads 22 um eins größer als die Anzahl der Außenzähne des Außenzahnrads 20.
Auf einer Seite in der Axialrichtung von dem Außenzahnrad 20 ist der Träger 24 angeordnet. Der Träger 24 kann sich synchron mit der Drehkomponente des Außenzahnrads 20 drehen. Um dies zu verwirklichen, ist in dem Träger 24 ein Zapfenhalteloch 24a gebildet, in das der Innenzapfen 32 eingepresst ist, wobei die Drehkomponente des Außenzahnrads 20 über den Innenzapfen 32 übertragen wird. Der Innenträger 24 ist mit einer Außenwelle 44 integriert, die über das Ausgangslager 42 durch das Gehäuse 12 drehbar gestützt ist.
Es wird ein Betrieb des oben beschriebenen Untersetzungsgetriebes 10 beschrieben. Falls sich die Antriebswelle dreht, dreht sich die Eingangswelle 14 zusammen mit der Antriebswelle. Falls sich die Eingangswelle 14 dreht, dreht sich der Exzenterkörper 16 zusammen mit der Eingangswelle 14 um die Drehmittellinie Lc. Falls sich der Exzenterkörper 16 um die Drehmittellinie Lc dreht, schwingt das Außenzahnrad 20 über die Rollkörper 26. Falls das Außenzahnrad 20 schwingt, wird eine Eingriffsstelle zwischen dem Außenzahnrad 20 und dem Innenzahnrad 22 aufeinanderfolgend verschoben. Im Ergebnis dreht sich jedes Mal, wenn sich die Innenwelle 14 einmal dreht, das Außenzahnrad 20 relativ zu dem Innenzahnrad 22, d. h., dreht es sich auf der Achse um einen Betrag, die einer Differenz der Anzahl der Zähne in Bezug auf das Innenzahnrad 22 entspricht. Die Drehkomponente des Außenzahnrads 20 wird über die Innenrolle 34 und den Innenzapfen 32 auf den Träger 24 übertragen und wird auf die mit dem Träger 24 integrierte Außenwelle 44 übertragen. Im Ergebnis wird die Drehung der Eingangswelle 14 mit einem Untersetzungsverhältnis, das der Differenz der Anzahl der Zähne des Außenzahnrads 20 und des Innenzahnrads 22 und der Anzahl der Zähne des schwingenden Zahnrads entspricht, verlangsamt und von der Ausgangswelle 44 ausgegeben.
3 ist eine perspektivische Ansicht, wenn jeder Exzenterkörper 16 von einer oberen Vorderseite gesehen wird. 4 ist eine perspektivische Ansicht, wenn jeder Exzenterkörper 16 von einer unteren Rückseite gesehen wird. 5 ist eine Seitenansicht des Exzenterkörpers 16. 6 ist eine Draufsicht des Exzenterkörpers 16. In den Zeichnungen sind ein erstes Gebiet 50 niedriger Härte und ein zweites Gebiet 54 niedriger Härte, die später beschrieben werden, schraffiert. Wie beschrieben ist, enthält der Exzenterkörper 16 den ersten Exzenterkörper 16-A und den zweiten Exzenterkörper 16-B. Der erste Exzenterkörper 16-A ist ein erster Drehkörper, der das erste Außenzahnrad 20-A schwingt, und der zweite Exzenterkörper 16-B ist ein zweiter Drehkörper, der das zweite Außenzahnrad 20-B schwingt. Dazwischen ist ein Exzenterkörper-Verbindungsabschnitt 46 vorgesehen, der den ersten Exzenterkörper 16-A und den zweiten Exzenterkörper 16-B miteinander verbindet. Der erste Exzenterkörper 16-A, der zweite Exzenterkörper 16-B und der Exzenterkörper-Verbindungsabschnitt 46 sind ein einteilig geformtes Teil, das einteilig gebildet ist. Dieses einteilig geformte Teil wird durch Schneiden oder dergleichen erhalten. Ein Material des einteilig geformten Teils ist z. B. Stahl wie etwa kohlenstoffreicher Chromstahl, d. h. ein Metall.
7 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A aus 5. In 7 ist das Exzenterkörperlager 8 zusammen gezeigt. Der Exzenterkörper 16 ist in einer Rohrform gebildet und in der vorliegenden Ausführungsform ist die Außenumfangsfläche des Exzenterkörpers 16 in einer Kreisform gebildet. Die Außenumfangsfläche des Exzenterkörpers 16 ist in Bezug auf die Drehmittellinie Lc um einen vorgegebenen Exzentrizitätsbetrag e exzentrisch. Die maximal exzentrische Richtung Pa des ersten Exzenterkörpers 16-A und die des zweiten Exzenterkörpers 16-B sind um die Drehmittellinie Lc um 180° phasenverschoben. Die maximal exzentrische Richtung Pa des Exzenterkörpers 16 bezieht sich hier auf eine Richtung, in der der Exzentrizitätsbetrag e von der Drehmittellinie Lc erzeugt wird. Unter einem anderen Gesichtspunkt ist die maximal exzentrische Richtung Pa eine Richtung, die von der Drehmittellinie Lc des Exzenterkörpers 16 zu einer axialen Mitte Cp des Exzenterkörpers 16 verläuft. Die axiale Mitte Cp des Exzenterkörpers 16 bezieht sich hier auf den Schwerpunkt der Form, die in einem Querschnitt orthogonal zu der Axialrichtung des Exzenterkörpers 16 durch die Außenumfangsoberfläche des Exzenterkörpers 16 gebildet ist. In der vorliegenden Ausführungsform weist die Außenumfangsoberfläche des Exzenterkörpers 16 eine Kreisform auf, und daher ist die Mitte der Kreisform die axiale Mitte Cp des Exzenterkörpers 16.
8 ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B aus 5. Wie in 5 und 8 gezeigt ist, weist der Exzenterkörper-Verbindungsabschnitt 46 eine Rohrform auf, die eine Außenform aufweist, die sich von der des ersten Exzenterkörpers 16-A oder von der des zweiten Exzenterkörpers 16-B unterscheidet. Der Exzenterkörper-Verbindungsabschnitt 46 enthält einen ersten Außenumfangsoberflächenabschnitt 46a, der mit der Außenumfangsoberfläche des ersten Exzenterkörpers 16-A in der Axialrichtung ununterbrochen ist, und einen zweiten Außenumfangsoberflächenabschnitt 46b, der mit der Außenumfangsoberfläche des zweiten Exzenterkörpers 16-B in der Axialrichtung ununterbrochen ist. Der erste Außenumfangsoberflächenabschnitt 46a konfiguriert einen halben Umfangsoberflächenabschnitt von zwei halben Umfangsoberflächenabschnitten, die die gesamte Außenumfangsoberfläche des Exzenterkörper-Verbindungsabschnitts 46 konfigurieren, und der zweite Außenumfangsoberflächenabschnitt 46b konfiguriert den anderen halben Umfangsoberflächenabschnitt. Die Außenumfangsoberfläche des Exzenterkörper-Verbindungsabschnitts 46 ist über den gesamten Umfang aus einer Kombination des ersten Außenumfangsoberflächenabschnitts 46a und des zweiten Außenumfangsoberflächenabschnitts 46b konfiguriert.
Bei einem Begrenzungsabschnitt zwischen dem ersten Außenumfangsoberflächenabschnitt 46a und dem zweiten Außenumfangsoberflächenabschnitt 46b ist ein Krümmungsänderungsabschnitt 46c vorgesehen. Der Krümmungsänderungsabschnitt 46c wird in einem Querschnitt senkrecht zu der Axialrichtung des Exzenterkörper-Verbindungsabschnitts 46 zu einer Begrenzung, bei der eine Krümmung des ersten Außenumfangsoberflächenabschnitts 46a zu einer Krümmung des zweiten Außenumfangsoberflächenabschnitts 46b geändert ist. Der Krümmungsänderungsabschnitt 46c ist eine nach außen konvexe Hornform. Der Krümmungsänderungsabschnitt 46c verläuft so, dass er sich von dem zweiten Exzenterkörper 16-B dem ersten Exzenterkörper 16-A annähert, wenn er sich von dem ersten Außenumfangsoberflächenabschnitt 46a zu dem zweiten Außenumfangsoberflächenabschnitt 46b bewegt.
An der Außenumfangsoberfläche jedes Exzenterkörpers 16 sind hier ein erstes Gebiet 48 hoher Härte und ein erstes Gebiet 50 niedriger Härte vorgesehen. In 3 bis 6 ist ein Abschnitt der Außenumfangsfläche des Exzenterkörpers 16, der nicht schraffiert ist, das erste Gebiet 48 hoher Härte und ein Abschnitt, der schraffiert ist, das erste Gebiet 50 niedriger Härte. In der vorliegenden Ausführungsform ist in einem Exzenterkörper 16 ein erstes Gebiet 48 hoher Härte vorgesehen und ist in anderen Abschnitten das erste Gebiet 50 niedriger Härte vorgesehen. Das erste Gebiet 50 niedriger Härte ist ein Gebiet mit einer Oberflächenhärte, die niedriger als die des ersten Gebiets 48 hoher Härte ist. Die Oberflächenhärte bezieht sich hier auf die Härte einer Oberflächenschicht, die die Außenumfangsoberfläche des Exzenterkörpers 16 enthält. Genauer bezieht sich die Oberflächenhärte auf einen Mittelwert der Gesamthärte, gemessen in vorgegebenen Einheitstiefen (z. B. 0,1 mm) in Bezug auf einen vorgegebenen Bereich (z. B. 1,0 mm) von der Außenumfangsoberfläche des Exzenterkörpers 16 in einer Tiefenrichtung (Normalenrichtung). Zum Beispiel liegt eine Härtedifferenz zwischen dem ersten Gebiet 48 hoher Härte und dem ersten Gebiet 50 niedriger Härte in einem Bereich von wenigstens 50 Hv oder mehr der Vickers-Härte. Allgemein liegt diese Härtedifferenz in einem Bereich von 150 Hv oder mehr, falls wie in der vorliegenden Ausführungsform die später beschriebene Wärmebehandlung durch Laserabschrecken ausgeführt wird.
Wie oben beschrieben wurde, wird das erste Gebiet 48 hoher Härte durch Abschrecken des Materials des Exzenterkörpers 16 durch Laserabschrecken oder dergleichen erhalten. Auf einem Oberflächenschichtabschnitt des ersten Gebiets 48 hoher Härte ist z. B. ein abgeschrecktes Gewebe vorgesehen, dessen Hauptphase Martensit oder dergleichen ist. Wie später beschrieben wird, wird das erste Gebiet 50 niedriger Härte durch Abschrecken des Materials des Exzenterkörpers 16 durch Laserabschrecken oder dergleichen und Abschrecken desselben Abschnitts erhalten. Zum Beispiel ist auf einem Oberflächenschichtabschnitt des ersten Gebiets 50 niedrigerer Härte ein angelassenes Gewebe vorgesehen, dessen Hauptphase ein Mischgewebe aus Ferrit und Austenit ist.
Wie in 7 gezeigt ist, ist in der vorliegenden Ausführungsform ein nichttragender Bereich Sa als ein Bereich definiert, in dem das erste Gebiet 50 niedriger Härte vorgesehen werden soll. Dieser Nichtlastbereich Sa liegt innerhalb des Bereichs von ±90° von einer ersten Bezugslinie Lb1, die innerhalb eines Bereichs um die axiale Mitte Cp des Exzenterkörpers 16 von der axialen Mitte Cp des Exzenterkörpers 16 in einer Richtung Pb entgegengesetzt zu der maximalen Exzentrizität verläuft. Die Richtung Pb entgegengesetzt zu der maximalen Exzentrizität bezieht sich auf eine Richtung, die in einem Zustand, in dem die Drehmittellinie Lc dazwischenliegt, zu der Richtung Pa maximaler Exzentrizität vollständig entgegengesetzt ist. Der Nichtlastbereich Sa ist sowohl für den ersten Exzenterkörper 16-A als auch für den zweiten Exzenterkörper 16-B einzeln definiert. Der erste Exzenterkörper 16-A und der zweite Exzenterkörper 16-B sind um 180° phasenverschoben, und daher ist der Nichtlastbereich Sa des zweiten Exzenterkörpers 16-B, obgleich der Nichtlastbereich Sa des zweiten Exzenterkörpers 16-B nicht gezeigt ist, an einer Stelle vorgesehen, die in Bezug auf den Nichtlastbereich Sa des ersten Exzenterkörpers 16-A um 180° phasenverschoben ist. Das gesamte erste Gebiet 50 niedriger Härte ist in dem nichtragenden Bereich Sa vorgesehen. Der Grund dafür wird beschrieben.
Wenn sich der Exzenterkörper 16 in einer positiven Richtung (in den Zeichnungen in Uhrzeigerrichtung) dreht, wird die maximale Last von dem Rollkörper 26 auf irgendeinen Abschnitt des Exzenterkörpers 16 innerhalb eines Bereichs Sb von -90° von der zweiten Bezugslinie Lb2, die in der Richtung Pa maximaler Exzentrizität verläuft, ausgeübt und auf die anderen Bereiche wird kaum eine Last ausgeübt. Außerdem wird die maximale Last von dem Rollkörper 26 auf irgendeinen Abschnitt des Exzenterkörpers 16 innerhalb eines Bereichs Sc von +90° von der zweiten Bezugslinie Lb2, die in der Richtung Pa maximaler Exzentrizität verläuft, ausgeübt, wenn sich der Exzenterkörper 16 in einer negativen Richtung (in den Zeichnungen entgegen der Uhrzeigerrichtung) dreht, und auf die anderen Bereiche wird kaum eine Last ausgeübt. Das heißt, in dem Exzenterkörper 16 wird auf den Nichtlastbereich Sa von ±90° von der ersten Bezugslinie Lb1, der in der Richtung Pb entgegengesetzt der maximalen Exzentrizität verläuft, unabhängig von der Drehrichtung des Exzenterkörpers 16 kaum eine Last ausgeübt.
Falls in dem Nichtlastbereich Sa das erste Gebiet 50 niedriger Härte vorgesehen ist, wird auf das erste Gebiet 50 niedriger Härte keine große Last ausgeübt, und daher ist es möglich, eine durch das erste Gebiet 50 niedriger Härte verursachte Verringerung einer Lebensdauer des Exzenterkörpers 16 zu verhindern. Dementsprechend ist es möglich, den Einfluss einer durch das Gebiet niedriger Härte verursachten Verringerung der Lebensdauer zu beseitigen, selbst wenn eine Wärmebehandlung (z. B. Laserabschrecken) angenommen wird, in der in einem Werkstück eines Drehkörpers (des Exzenterkörpers 16), das zu einem Teil eines Untersetzungsgetriebes wird, ein Gebiet hoher Härte und ein Gebiet niedriger Härte erscheinen. Somit ist es in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform möglich, in einem Werkstück eines Teils für das Untersetzungsgetriebe vorzugsweise die Wärmebehandlung anzunehmen, in der das Gebiet hoher Härte und das Gebiet niedriger Härte erscheinen.
Darüber hinaus ist das erste Gebiet 50 niedriger Härte vorzugsweise in einem Nachbarbereich Sd vorgesehen, durch den an der Außenumfangsoberfläche des Exzenterkörpers 16 die erste Bezugslinie Lb1 geht. Der Bereich Sd ist ein Bereich von ±30° von der ersten Bezugslinie Lb1. Wenn sich der Exzenterkörper 16 dreht, wird in diesem Bereich Sd kaum eine Last von dem Rollkörper 26 auf den Exzenterkörper 16 ausgeübt. Dementsprechend ist es dadurch, dass in diesem Bereich Sd das erste Gebiet 50 niedriger Härte vorgesehen ist, möglich, die durch das erste Gebiet 50 niedriger Härte verursachte Verringerung der Lebensdauer wirksamer zu verhindern.
Es werden weitere Eigenschaften des Untersetzungsgetriebes 10 beschrieben.
Wie in 6 gezeigt ist, ist das erste Gebiet 50 niedriger Härte in der Axialrichtung in einem Bereich über die gesamte Länge jedes Exzenterkörpers 16 vorgesehen. Das erste Gebiet 50 niedriger Härte weist eine Bandform auf, die in der Axialrichtung des Exzenterkörpers 16 verläuft und gegen die Axialrichtung des Exzenterkörpers 16 geneigt ist.
Es wird eine Berührungslinie Ld zwischen der Rolloberfläche 30 des Exzenterkörpers 16 und dem Rollkörper 26 betrachtet. Die Berührungslinie Ld bezieht sich auf einen Abschnitt, in dem die Rolloberfläche 30 mit dem Rollkörper 26 in lineare Berührung gelangt, wenn der Rollkörper 26 auf der Rolloberfläche 30 des Exzenterkörpers 16 rollt. In diesem Fall sind eine Breite und ein Neigungswinkel des Bands des ersten Gebiets 50 niedriger Härte in der Weise eingestellt, dass die Berührungslinie Ld durch das erste Gebiet 48 hoher Härte geht, wenn die Berührungslinie Ld durch das erste Gebiet 50 niedriger Härte geht. Das heißt, die Berührungslinie Ld ist in der Weise eingestellt, dass sie nicht nur durch das erste Gebiet 50 niedriger Härte geht, sondern sowohl durch das erste Gebiet 48 hoher Härte als auch durch das erste Gebiet 50 niedriger Härte geht.
Diese Bedingung ist in allen Umfangsbereichen, in denen die Berührungslinie Ld durch das erste Gebiet 50 niedriger Härte gehen kann, in dem Bereich über den gesamten Umfang der Umfangsrichtung der Rolloberfläche 30 erfüllt. Diese Bedingung wird leicht erfüllt, während die Breite des Bands verengt wird oder während der Neigungswinkel des Bands zunimmt. Die Breite des Bands braucht nicht über die gesamte Länge der Axialrichtung des Exzenterkörpers 16 konstant zu sein, sondern kann in Übereinstimmung mit der Stelle in der Axialrichtung geändert werden. Die Breite bezieht sich hier auf eine Dimension des Exzenterkörpers 16 in der Umfangsrichtung. Der Neigungswinkel bezieht sich hier auf einen Neigungswinkel, der durch eine Längsrichtung des Bands in Bezug auf die Axialrichtung des Exzenterkörpers 16 gebildet ist, wenn das durch das erste Gebiet 50 niedriger Härte auf der Außenumfangsoberfläche des Exzenterkörpers 16 gebildete Band in der Ebene abgewickelt ist.
Dementsprechend kann der Rollkörper 26 mit dem ersten Gebiet 48 hoher Härte in Berührung gelangen, wenn der Rollkörper 26 mit dem ersten Gebiet 50 niedriger Härte des Exzenterkörpers 16 in Berührung gelangt. Somit ist eine auf das erste Gebiet 50 des Exzenterkörpers 16 ausgeübte Last im Vergleich zu einem Fall, in dem der Rollkörper 26 nur mit dem ersten Gebiet 50 niedriger Härte des Exzenterkörpers 16 in Berührung gelangt, unterdrückt, und daher ist es möglich, die Lebensdauer des Exzenterkörpers 16 zu erhöhen.
Es wird Bezug genommen auf 3 bis 6, an der Außenumfangsoberfläche des Exzenterkörper-Verbindungsabschnitts 46 sind ein zweites Gebiet 52 hoher Härte und ein zweites Gebiet 54 niedriger Härte vorgesehen. In 3 bis 6, ein Abschnitt der Außenumfangsoberfläche des Exzenterkörper-Verbindungsabschnitts 46, der nicht schraffiert ist, ist das zweite Gebiet 52 hoher Härte und ein Abschnitt, der schraffiert ist, ist das zweite Gebiet 54 niedriger Härte. Eine Beziehung zwischen dem zweiten Gebiet 52 hoher Härte und dem zweiten Gebiet 54 niedriger Härte ist ähnlich der Beziehung zwischen dem ersten Gebiet 48 hoher Härte und dem ersten Gebiet 50 niedriger Härte. Das heißt, das zweite Gebiet 54 niedriger Härte ist ein Gebiet mit einer Oberflächenhärte, die niedriger als die des zweiten Gebiets 52 hoher Härte ist. Wie oben beschrieben wurde, bezieht sich hier die Oberflächenhärte auf die Härte einer Oberflächenschicht, die die Außenumfangsoberfläche des Exzenterkörper-Verbindungsabschnitts 46 enthält. Zum Beispiel liegt eine Härtedifferenz zwischen dem zweiten Gebiet 52 hoher Härte und dem zweiten Gebiet 54 niedriger Härte in einem Bereich von mindestens 50 Hv oder mehr der Vickers-Härte. Allgemein liegt diese Härtedifferenz in einem Bereich von 150 Hv oder mehr, falls wie in der vorliegenden Ausführungsform eine Wärmebehandlung durch ein später beschriebenes Laserabschrecken ausgeführt wird.
Das zweite Gebiet 54 niedriger Härte enthält einen ersten Gebietsabschnitt 54a, einen zweiten Gebietsabschnitt 54b und einen dritten Gebietsabschnitt 54c. Der erste Gebietsabschnitt 54a ist mit dem ersten Gebiet 50 niedriger Härte des ersten Exzenterkörpers 16-A in der Axialrichtung ununterbrochen. Der erste Gebietsabschnitt 54a ist in dem Mittelabschnitt in der Umfangsrichtung des ersten Außenumfangsoberflächenabschnitts 46a des Exzenterkörper-Verbindungsabschnitts 46, d. h. in dem Mittelabschnitt in der Umfangsrichtung, vorgesehen. Der zweite Gebietsabschnitt 54b ist mit dem ersten Gebiet 50 niedriger Härte des zweiten Exzenterkörpers 16-B in der Axialrichtung ununterbrochen. Der zweite Gebietsabschnitt 54b ist in dem Mittelabschnitt in der Umfangsrichtung des zweiten Außenumfangsoberflächenabschnitts 46b des Exzenterkörper-Verbindungsabschnitts 46, d. h. in dem Mittelabschnitt in der Umfangsrichtung, vorgesehen.
Der dritte Gebietsabschnitt 54c ist bei einem Begrenzungsabschnitt zwischen dem ersten Außenumfangsoberflächenabschnitt 46a und dem zweiten Außenumfangsoberflächenabschnitt 46b des Exzenterkörper-Verbindungsabschnitts 46 vorgesehen. Genauer ist der dritte Gebietsabschnitt 54c sowohl in dem Begrenzungsabschnitt zwischen dem ersten Außenumfangsoberflächenabschnitt 46a und dem zweiten Außenumfangsoberflächenabschnitt 46b des Exzenterkörper-Verbindungsabschnitts 46 als auch in dem anderen Begrenzungsabschnitt dazwischen vorgesehen. Bei dem Begrenzungsabschnitt ist ein Krümmungsänderungsabschnitt 46c vorgesehen und entlang des Krümmungsänderungsabschnitts 46c ist der dritte Gebietsabschnitt 54c vorgesehen.
Wie später beschrieben wird, wird der Exzenterkörper-Verbindungsabschnitt 46 durch Ausführen zweier Prozesse wie etwa eines Wärmbehandlungsprozesses zum Bereitstellen des ersten Gebiets 48 hoher Härte an der Außenumfangsfläche des ersten Exzenterkörpers 16-A und eines Wärmebehandlungsprozesses zum Bereitstellen des ersten Gebiets 48 hoher Härte an der Außenumfangsoberfläche des zweiten Exzenterkörpers 16-B erhalten. Das heißt, der Wärmebehandlungsprozess zum Härten des Exzenterkörper-Verbindungsabschnitts 46 kann selbst dann verwirklicht werden, wenn der Wärmbehandlungsprozess zum Härten des Exzenterkörper-Verbindungsabschnitts 46 nicht getrennt von dem Wärmebehandlungsprozess des ersten Exzenterkörpers 16-A oder des zweiten Exzenterkörpers 16-B ausgeführt wird. Somit ist es in Bezug auf ein Teil mit einer Vielzahl an Exzenterkörpern 16 möglich, das Teil zu verwenden, in dem seine Gesamtheit gehärtet ist, selbst wenn die Anzahl der Wärmebehandlungsprozesse abnimmt.
Es wird Bezug genommen auf 2, innerhalb des Exzenterkörpers 16 sind ein hohler Abschnitt 56 und ein erster Schmieröldurchlass 58 vorgesehen. Der hohle Abschnitt 56 verläuft in der Axialrichtung und die Eingangswelle 14 ist in den hohlen Abschnitt 56 eingeführt. Ein Abschnitt des hohlen Abschnitts 56 des Exzenterkörpers 16 ist an einer tieferen Stelle als ein Ölpegel des im stationärem Zustand in dem Gehäuse 12 abgedichteten Schmieröls angeordnet. Das Schmieröl kann als Öl oder Fett bezeichnet werden.
Der erste Schmieröldurchlass 58 geht von dem hohlen Abschnitt 56 in der Radialrichtung aus und enthält einen Auslass 58a, der zu der Außenumfangsoberfläche des Exzenterkörpers 16 geöffnet ist. Wenn sich der Exzenterkörper 16 dreht, tritt das Schmieröl durch den Innenraum des hohlen Abschnitts 56 des Exzenterkörpers 16 in den ersten Schmieröldurchlass 58 ein. Das Schmieröl tritt durch einen Abschnitt zwischen dem hohlen Abschnitt 56 des Exzenterkörpers 16 und der Eingangswelle 14 oder durch einen zweiten Schmieröldurchlass (nicht gezeigt), der innerhalb der Eingangswelle 14 vorgesehen ist und in der Radialrichtung verläuft, in den ersten Schmieröldurchlass 58 ein. In diesem Zustand wird auf das Schmieröl in dem ersten Schmieröldurchlass 58 eine Zentrifugalkraft ausgeübt, falls sich der Exzenterkörper 16 dreht. Als ein Ergebnis wird das Schmieröl aus dem Auslass 58a des ersten Schmieröldurchlasses 58 herausgeblasen, während das Schmieröl in dem hohlen Abschnitt 56 des Exzenterkörpers 16 in den ersten Schmieröldurchlass 58 angesaugt wird, und daher wird das Exzenterkörperlager 18 oder ein umgebendes Teil durch das Schmieröl geschmiert.
Wie in 3, 4 und 6 gezeigt ist, ist der Auslass 58a des ersten Schmieröldurchlasses 58 zu dem ersten Gebiet 50 niedriger Härte des Exzenterkörpers 16 geöffnet. Der Auslass 58a weist eine Form auf, in der der gesamte Auslass 58a in dem ersten Gebiet 50 niedriger Härte enthalten ist und in dem ersten Gebiet 48 hoher Härte nicht gebildet ist. Dementsprechend weist ein Öffnungsrand des Auslasses 58a eine niedrige Härte auf, und daher wird die Dauerhaftigkeit im Vergleich zu einem Fall, in dem der Auslass 58a zu dem ersten Gebiet 48 hoher Härte geöffnet ist, leicht erhalten. Darüber hinaus wird die Verarbeitung im Vergleich zu einem Fall, in dem der Auslass 58a zu dem ersten Gebiet 48 hoher Härte geöffnet ist, leicht ausgeführt und eine bevorzugte Verarbeitbarkeit erhalten, falls der Auslass 58a an der Außenumfangsoberfläche des Exzenterkörpers 16 vorgesehen ist.
Nachfolgend wird ein Wärmebehandlungsverfahren des oben beschriebenen Exzenterkörpers 16 beschrieben.
9A und 9B sind Ansichten zur Erläuterung des Wärmebehandlungsverfahrens des Exzenterkörpers 16. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Wärmebehandlung durch Laserabschrecken unter Verwendung eines Laserstrahls ausgeführt. Falls das Laserabschrecken verwendet wird, gibt es Vorteile, dass eine Abschreckabkühleinrichtung unnötig ist, dass eine Umweltbelastung klein ist, dass eine Wärmebehandlungsbelastung abnimmt und dergleichen.
Der Exzenterkörper 16, der das Werkstück des Wärmebehandlungsziels ist, wird durch einen rotierenden Werkstückspanner (nicht gezeigt) um die axiale Mitte Cp drehbar gestützt. In diesem Zustand wird die Außenumfangsoberfläche des Exzenterkörpers 16 durch Bestrahlen der Außenumfangsoberfläche mit einem Laserstrahl 62 von einem Kopf 60 abgeschreckt.
Die Wärmebehandlung des Exzenterkörpers 16 wird in der Weise ausgeführt, dass sie in einen ersten Wärmebehandlungsprozess des ersten Exzenterkörpers 16-A und in einen zweiten Wärmebehandlungsprozess des zweiten Exzenterkörpers 16-B geteilt wird. Wie in 9A gezeigt ist, werden in dem ersten Wärmebehandlungsprozess ein Bereich über die gesamte Länge der Außenumfangsoberfläche des ersten Exzenterkörpers 16-A in der Axialrichtung und ein Bereich über die gesamte Länge des ersten Außenumfangsoberflächenabschnitts 46a des Exzenterkörper-Verbindungsabschnitts 46 in der Axialrichtung mit dem Laserstrahl 62 bestrahlt. In dem ersten Wärmebehandlungsprozess wird durch Ändern einer Bestrahlungsstelle des Laserstrahls für den ersten Exzenterkörper 16-A entlang der Umfangsrichtung des ersten Exzenterkörpers 16-A die Außenumfangsoberfläche des ersten Exzenterkörpers 16-A über den gesamten Umfang in einem Prozess abgeschreckt. Um dies zu verwirklichen, wird der erste Exzenterkörper 16-A in einem Zustand, in dem die Stelle des Kopfs 60 in der Radialrichtung in Bezug auf den ersten Exzenterkörper 16-A nicht geändert wird, durch den sich drehenden Werkzeugspanner um seine axiale Mitte Cp gedreht. Dementsprechend wird der Laserstrahl in einem Zustand ausgestrahlt, in dem eine Entfernung (im Folgenden als eine Bestrahlungsentfernung bezeichnet) von dem Kopf 60 zu der Bestrahlungsstelle in Bezug auf den ersten Exzenterkörper 16-A näherungsweise konstant ist. Durch das Abschrecken eines Prozesses wird nicht nur die Außenumfangsoberfläche des ersten Exzenterkörpers 16-A, sondern auch der erste Außenumfangsoberflächenabschnitt 46a des Exzenterkörper-Verbindungsabschnitts 64 abgeschreckt.
Wie in 9B gezeigt ist, werden in dem zweiten Wärmebehandlungsprozess ein Bereich über die gesamte Länge der Außenumfangsoberfläche des zweiten Exzenterkörpers 16-B in der Axialrichtung und ein Bereich über die gesamte Länge des zweiten Außenumfangsoberflächenabschnitts 46b des Exzenterkörper-Verbindungsabschnitts 46 in der Axialrichtung mit dem Laserstrahl 62 bestrahlt. In dem zweiten Wärmebehandlungsprozess wird durch Ändern einer Bestrahlungsstelle des Laserstrahls für den zweiten Exzenterkörper 16-B entlang der Umfangsrichtung des zweiten Exzenterkörpers 16-B die Außenumfangsoberfläche des zweiten Exzenterkörpers 16-B über den gesamten Umfang in einem Prozess abgeschreckt. Um dies zu verwirklichen, wird der zweite Exzenterkörper 16-B durch den rotierenden Werkzeugspanner um seine axiale Mitte Cp gedreht. Durch das Abschrecken eines Prozesses wird nicht nur die Außenumfangsoberfläche des zweiten Exzenterkörpers 16-B, sondern auch der zweite Außenumfangsoberflächenabschnitt 46b des Exzenterkörper-Verbindungsabschnitts 46 abgeschreckt.
In dem ersten Wärmebehandlungsprozess oder in dem zweiten Wärmebehandlungsprozess wird durch Ändern der Bestrahlungsstelle des Laserstrahls in Bezug auf den Exzenterkörper 16 entlang der Umfangsrichtung die Außenumfangsoberfläche des Exzenterkörpers 16 über den gesamten Umfang abgeschreckt und danach wird ein Abschnitt des mit dem Laserstrahl bestrahlten Bereichs mit dem Laserstrahl erneut bestrahlt. Dementsprechend wird in dem Bereich der erneuten Bestrahlung mit dem Laserstrahl ein erstes Gebiet 50 niedriger Härte durch Anlassen bereitgestellt, das als weiche Zone bezeichnet wird.
Zum Beispiel liegt der Bereich der erneuten Bestrahlung mit dem Laserstrahl für die Außenumfangsoberfläche des Exzenterkörpers 16 in einem Bereich von näherungweise mehreren Millimetern von einer Bestrahlungsanfangsstelle des Laserstrahls für den Exzenterkörper 16. Dieser Bereich der erneuten Bestrahlung wird so eingestellt, dass er innerhalb des oben beschriebenen Nichtlastbereichs Sa des Exzenterkörpers 16 liegt. Das heißt, der Bereich der erneuten Bestrahlung wird in einem Bereich um die axiale Mitte Cp des Exzenterkörpers 16 innerhalb des Bereichs von ±90° von der ersten Bezugslinie Lb1, die von der axialen Mitte Cp des Exzenterkörpers 16 in der Richtung Pb entgegengesetzt zu der maximalen Exzentrizität verläuft, eingestellt. Dementsprechend wird in dem Nichtlastbereich Sa des Exzenterkörpers 16 das erste Gebiet 50 niedriger Härte bereitgestellt und wird in anderen Bereichen der Außenumfangsfläche des Exzenterkörpers 16 das erste Gebiet 48 hoher Härte bereitgestellt.
In dem ersten Wärmebehandlungsprozess oder in dem zweiten Wärmebehandlungsprozess wird die Stelle des Kopfs 60 oder der Bestrahlungswinkel des Laserstrahls von dem Kopf 60 in der Weise eingestellt, dass die oben beschriebene weiche Zone eine Bandform aufweist, die in der Axialrichtung des Exzenterkörpers 16 geneigt ist. Dementsprechend wird das erste Gebiet 50 niedriger Härte mit einer Bandform, die in der Axialrichtung des Exzenterkörpers 16 geneigt ist, bereitgestellt.
Wenn sich der erste Exzenterkörper 16-A in dem ersten Wärmebehandlungsprozess um die axiale Mitte Cp dreht, sind die Bestrahlungsentfernung von dem Kopf 60 zu dem ersten Exzenterkörper 16-A oder die Bestrahlungsentfernung von dem Kopf 60 zu dem ersten Außenumfangsoberflächenabschnitt 46a des Exzenterkörper-Verbindungsabschnitts 46 unabhängig von der Drehstelle des ersten Exzenterkörpers 16-A zueinander gleich. Währenddessen ist die Bestrahlungsentfernung von dem Kopf 60 zu dem zweiten Außenumfangsoberflächenabschnitt 46b des Exzenterkörper-Verbindungsabschnitts 46 kürzer als die oben beschriebene Bestrahlungsentfernung von dem Kopf 60 zu dem ersten Exzenterkörper 16-A oder als die oben beschriebene Bestrahlungsentfernung von dem Kopf 60 zu dem ersten Außenumfangsoberflächenabschnitt 46a des Exzenterkörper-Verbindungsabschnitts 46. Als ein Ergebnis wird in dem Exzenterkörper-Verbindungsabschnitt 46 der gesamte erste Außenumfangsoberflächenabschnitt 46a abgeschreckt und der zweite Außenumfangsoberflächenabschnitt 46b nicht abgeschreckt. In diesem Fall wird der erste Außenumfangsoberflächenabschnitt 46a über einem Bereich, der beide Krümmungsänderungsabschnitte 46c in der Umfangsrichtung enthält, abgeschreckt.
Falls der zweite Wärmebehandlungsprozess an einem somit erhaltenen Zwischenprodukt ausgeführt wird, wird der gesamte zweite Außenumfangsoberflächenabschnitt 46b des Exzenterkörper-Verbindungsabschnitts 46 abgeschreckt. In diesem Fall wird der Krümmungsänderungsabschnitt 46c des zweiten Außenumfangsoberflächenabschnitts 46b erneut bestrahlt. Dementsprechend wird der dritte Verbindungsabschnitt 54c des zweiten Gebiets 54 niedriger Härte in dem Krümmungsänderungsabschnitt 46c des Exzenterkörper-Verbindungsabschnitts 46 oder in dessen Nähe bereitgestellt.
Zweite Ausführungsform
10 ist eine Schnittansicht, die ein Untersetzungsgetriebe 10 einer zweiten Ausführungsform zeigt. Das Untersetzungsgetriebe 10 der vorliegenden Ausführungsform ist ein Untersetzungsgetriebe vom biegend ineinandergreifenden Typ, das ein Außenzahnrad 120, das mit einem Innenzahnrad 122 ineinandergreift, dreht, während es das Außenzahnrad 120 in der Weise biegt und verformt, dass sich das Außenzahnrad 120 dreht und die Drehkomponente ausgibt.
Das Untersetzungsgetriebe 10 enthält hauptsächlich ein Gehäuse 112, ein Paar Träger 114, einen Wellengenerator 116, ein Wellengeneratorlager 118, das Außenzahnrad 120 und das Innenzahnrad 122.
Das Gehäuse 112 ist ein zylindrisches Element und das Paar der Träger 114 ist innerhalb des Gehäuses 112 angeordnet. Jeder des Paars des Trägers 114 ist ein zylindrisches Element mit Steifheit und der Wellengenerator 116 ist innerhalb des Paars von Trägern 114 angeordnet. Das Paar von Trägern 114 ist in einem Abstand in der Axialrichtung des Wellengenerators 116 angeordnet.
Ein Träger 114-A (ein rechter Träger in der Zeichnung und der als ein Träger 114-A der Eingangsseite bezeichnet wird) ist auf nicht drehbare Weise an dem Gehäuse 112 montiert und ist durch eine Schraube (nicht gezeigt), die in ein Schraubenloch 114a geschraubt ist, mit einer Antriebsvorrichtung wie etwa einem Motor verbunden. Der andere Träger 114-B (ein linker Träger in der Zeichnung und der als ein Träger 114-B der Ausgangsseite bezeichnet wird) ist über ein Hauptlager 124 durch das Gehäuse 112 drehbar gestützt. Der Träger 114-B der Ausgangsseite fungiert als ein Ausgangsabschnitt zum Ausgeben der Dreheingabe von der Antriebsvorrichtung.
Der Wellengenerator 116 ist ein rohrförmiges Element, wobei eine Form eines Querschnitts senkrecht zu einer Achse in dem Wellengenerator 116 eine elliptische Form ist. In der vorliegenden Anmeldung ist die Ellipse nicht auf eine geometrisch exakte elliptische Form beschränkt, sondern enthält sie eine näherungsweise elliptische Form mit einer langen Achse und mit einer kurzen Achse. Der Wellengenerator 116 ist an beiden Enden durch das Paar von Trägern 114 über Lager 126 drehbar gestützt. Die Antriebswelle der Antriebsvorrichtung ist mit dem Wellengenerator 116 verbunden. Der Wellengenerator 116 fungiert als eine Eingangswelle, die mit ihrer axialen Mitte als die Drehmitte durch die Antriebswelle gedreht wird. Außerdem fungiert der Wellengenerator 116 als ein Drehkörper, der das Außenzahnrad 120 biegt und verformt.
Zwischen dem Wellengenerator 116 und dem Außenzahnrad 120 ist das Wellengeneratorlager 118 angeordnet. Das Wellengeneratorlager 118 enthält ein erstes Wellengeneratorlager 118-A, das einen ersten Außenzahnabschnitt 120b (später beschrieben) des Außenzahnrads 120 drehbar stützt, und ein zweites Wellengeneratorlager 118-B, das einen zweiten Außenzahnabschnitt 120c (später beschrieben) des Außenzahnrads 120 drehbar stützt.
Das Wellengeneratorlager 118 enthält eine Vielzahl an Rollkörpern 128, eine Halterung 130 und einen Außenring 132. Die Halterung 130 hält eine relative Lage der Vielzahl an Rollkörpern 128 und stützt die Vielzahl an Rollkörpern 128 drehbar. Der Außenring 132 ist auf den Außenumfangsseiten der Vielzahl an Rollkörpern 128 angeordnet. Der Außenring 132 weist ähnlich dem Außenzahnrad 120 Flexibilität auf und wird über die Vielzahl an Rollkörpern 128 durch den Wellengenerator 116 gebogen und elliptisch verformt.
Zwischen dem Wellengenerator 116 und dem Außenzahnrad 120 sind die Rollkörper 128 angeordnet. Die Rollkörper 128 sind in Abständen in der Umfangsrichtung um die Drehmittellinie Le, die entlang der Drehmitte des Wellengenerators 116 verläuft, vorgesehen. Jeder der Rollkörper 128 der vorliegenden Ausführungsform ist eine Rolle. Genauer ist der Rollkörper 128 eine säulenförmige Rolle mit einer Drehachse parallel zu der Drehmittellinie Le.
Das Wellengeneratorlager 118 der vorliegenden Ausführungsform weist keinen zugeordneten Innenring auf. Stattdessen fungiert eine Außenumfangsoberfläche des Wellengenerators 116 als der Innenring. Die Außenumfangsoberfläche des Wellengenerators 116 konfiguriert eine Innenrolloberfläche 134, auf der die Rollkörper 128 rollen. Genauer enthält die Außenumfangsoberfläche des Wellengenerators 116 eine erste Innenrolloberfläche 134-A, auf der ein erster Rollkörper 128-A des ersten Wellengeneratorlagers 118-A rollt, und eine zweite Innenrolloberfläche 134-B, auf der ein zweiter Rollkörper 128-B des zweiten Wellengeneratorlagers 118-B rollt. Die erste Innenrolloberfläche 134-A und die zweite Innenrolloberfläche 134-B sind in der Axialrichtung ununterbrochen und weisen dieselbe Schnittform auf.
Auf einer Außenumfangsseite des Wellengenerators 116 ist das Außenzahnrad 120 angeordnet. Das Außenzahnrad 120 ist ein ringförmiges Element mit Flexibilität. Das Außenzahnrad 120 wird durch den Wellengenerator 116 über die Vielzahl an Rollkörpern 128 elliptisch gebogen und verformt. In dem Außenzahnrad 120 greifen beide Abschnitte in einer Längsrichtung des Wellengenerators 116 mit dem Innenzahnrad 122 innen ineinander. Das Außenzahnrad 120 enthält einen rohrförmigen Basisabschnitt 120a und einen ersten Außenzahnabschnitt 120b und einen zweiten Außenzahnabschnitt 120c, die auf der Außenumfangsseite des Basisabschnitts 120a einteilig gebildet sind. Der erste Außenzahnabschnitt 120b ist auf einer Seite in der Axialrichtung angeordnet und der zweite Außenzahnabschnitt 120c ist auf der anderen Seite in der Axialrichtung angeordnet. Falls sich der Wellengenerator 116 dreht, wird das Außenzahnrad 120 in der Weise gebogen und verformt, dass es zu der Form des Wellengenerators 116 passt, was eine Stelle des Ineinandergreifens mit dem Innenzahnrad 122 in der Umfangsrichtung ändert.
Das Innenzahnrad 122 ist ein ringförmiges Element mit Steifheit. Das Innenzahnrad 122 ist auf der Außenumfangsseite des Außenzahnrads 120 angeordnet. Das Innenzahnrad 122 enthält ein erstes Innenzahnrad 122-A, mit dem der erste Außenzahnabschnitt 120b des Außenzahnrads 120 innen ineinandergreift, und ein zweites Innenzahnrad 122B, mit dem der zweite Außenzahnabschnitt 120c des Außenzahnrads 120 innen ineinandergreift. Das erste Innenzahnrad 122-A weist die Anzahl von Innenzähnen auf, die um 2i (i ist eine natürliche Zahl von eins oder mehr) größer ist als die Anzahl der Außenzähne des ersten Außenzahnabschnitts 120b ist, und das zweite Innenzahnrad 122-B weist die Anzahl der Innenzähne auf, die dieselbe wie die Anzahl der Außenzähne des zweiten Außenzahnabschnitts 120c ist. Das erste Innenzahnrad 122-A ist mit dem Innenseitenträger 114-A einteilig gebildet und das zweite Innenzahnrad 122-B ist mit dem Außenseitenträger 114-B einteilig gebildet.
Es wird ein Betrieb des oben beschriebenen Untersetzungsgetriebes 10 beschrieben.
Falls sich die Antriebswelle dreht, dreht sich der Wellengenerator 116 zusammen mit der Antriebswelle. Falls sich der Wellengenerator 116 dreht, wird das Außenzahnrad 120 ununterbrochen gebogen und geformt, damit es zu der Form des Wellengenerators 116 passt, während sich die Stelle des Ineinandergreifens mit dem Innenzahnrad 122 in der Umfangsrichtung ändert. Jedes Mal, wenn sich der Wellengenerator 116 einmal dreht, dreht sich der erste Außenzahnabschnitt 120b relativ zu dem ersten Innenzahnrad 122-A um einen Betrag, der einer Differenz der Anzahl der Zähne in Bezug auf das erste Innenzahnrad 122-A entspricht. In diesem Fall wird die Drehung des Wellengenerators 116 mit einem Untersetzungsverhältnis, das der Differenz der Anzahl der Zähne in Bezug auf das erste Innenzahnrad 122-A entspricht, verlangsamt und somit wird das Außenzahnrad 120 gedreht.
Der erste Außenzahnabschnitt 120b dreht sich einteilig mit derselben Phase zueinander mit dem zweiten Außenzahnabschnitt 120c. Die Anzahl der Zähne des zweiten Innenzahnrads 122-B ist dieselbe wie die des zweiten Außenzahnabschnitts 120c, und daher bevor und nachdem sich der Wellengenerator 116 einmal dreht, dreht sich das zweite Innenzahnrad 122-B in einem Zustand, in dem sich die Stelle des Ineinandergreifens des zweiten Innenzahnrads 122-B relativ zu dem zweiten Außenzahnabschnitt 120c nicht ändert, synchron mit derselben Drehkomponente wie der erste Außenzahnabschnitt 120b. Die Drehkomponente des ersten Außenzahnabschnitts 120b wird über das zweite Innenzahnrad 122-B an den Träger 114-B der Ausgangsseite übertragen. Als ein Ergebnis wird die Drehung der Eingangswelle 14 verlangsamt und von dem Träger 114-B der Ausgangsseite ausgegeben.
11 ist eine Ansicht, die die Außenumfangsoberfläche in einem Querschnitt orthogonal zu einer Axialrichtung des Wellengenerators 116 zeigt. In der Außenumfangsfläche des Wellengenerators 116 der vorliegenden Ausführungsform sind ähnlich der Außenumfangsfläche des Exzenterkörpers 16 der ersten Ausführungsform das erste Gebiet 48 hoher Härte und das erste Gebiet 50 niedriger Härte vorgesehen. In 11 ist ein Abschnitt der Außenumfangsoberfläche des Wellengenerators 116, der nicht schraffiert ist, das erste Gebiet 48 hoher Härte und ist ein Abschnitt, der schraffiert ist, das erste Gebiet 50 niedriger Härte. In der vorliegenden Ausführungsform ist ein erstes Gebiet 50 niedriger Härte in dem Wellengenerator 116 vorgesehen. Diese Beziehung ist ähnlich der zwischen dem ersten Gebiet 48 hoher Härte und dem ersten Gebiet 50 niedriger Härte der ersten Ausführungsform.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Nichtlastbereich Sa als ein Bereich definiert, in dem das erste Gebiet 50 niedriger Härte vorgesehen werden soll. Dieser Nichtlastbereich Sa liegt in einem Bereich um die Drehmittellinie Le des Wellengenerators 116 innerhalb des Bereichs von ±45° von einer dritten Bezugslinie Lb3, die von der Drehmittellinie Le in Richtung Pe einer kurzen Achse des Wellengenerators 116 verläuft. Die Richtung Pe der kurzen Achse bezieht sich hier auf die Richtung einer kurzen Achse einer durch den Querschnitt des Wellengenerators 116 gebildeten Ellipse. Diese Richtung Pe der kurzen Achse wird als eine Richtung angesehen, in der eine Gerade, die zwei Stellen der kurzen Achse verbindet, verläuft, wenn eine Stelle, bei der eine Entfernung von der Drehmittellinie Le des Wellengenerators 116 zu der Außenumfangsfläche minimal wird, eine Stelle der kurzen Achse genannt wird. Das gesamte erste Gebiet 50 niedriger Härte ist in dem Nichtlastbereich Sa vorgesehen. Der Grund wird beschrieben.
Wenn sich der Wellengenerator 116 in einer positiven Richtung (in den Zeichnungen in der Uhrzeigerrichtung) dreht, wird auf irgendeinen Abschnitt des Wellengenerators 116 innerhalb eines Bereichs Se von -45° von einer vierten Bezugslinie Lb4, die von der Drehmittellinie Le in Richtung Pf eine Längsachse ausgeht, die maximale Last ausgeübt und wird auf die anderen Bereiche kaum eine Last ausgeübt. Außerdem wird auf irgendeinen Abschnitt des Wellengenerators 116 innerhalb eines Bereichs Sfvon +45° von der vierten Bezugslinie Lb4, die von der Drehmittellinie Le in Richtung Pf der Längsachse ausgeht, die maximale Last ausgeübt und wird auf die anderen Bereiche kaum eine Last ausgeübt, wenn sich der Wellengenerator 116 in einer negativen Richtung (in den Zeichnungen entgegen der Uhrzeigerrichtung) dreht. Das heißt, in dem Wellengenerator 116 wird auf den Nichtlastbereich Sa von ±45° von der dritten Bezugslinie Lb3, die von der Drehmittellinie Le in Richtung Pe der kurzen Achse ausgeht, kaum eine Last angelegt.
Falls das erste Gebiet 50 niedriger Härte in dem Nichtlastbereich Sa vorgesehen ist, wird auf das erste Gebiet 50 niedriger Härte eine hohe Last nicht ausgeübt, und daher ist es möglich, eine durch das erste Gebiet 50 niedriger Härte verursachte Verringerung der Lebensdauer des Wellengenerators 116 zu verhindern. Dementsprechend ist es möglich, Einflüsse einer durch das Gebiet niedriger Härte verursachten Verringerung einer Lebensdauer selbst dann zu beseitigen, wenn eine Wärmebehandlung angenommen wird, in der ein Gebiet hoher Härte und ein Gebiet niedriger Härte in einem Werkstück eines Drehkörpers (Wellengenerator 116), der zu einem Teil für ein Untersetzungsgetriebe wird, erscheinen. Somit ist es in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform möglich, vorzugsweise die Wärmebehandlung anzunehmen, in der in einem Werkstück eines Teils für das Untersetzungsgetriebe das Gebiet hoher Härte und das Gebiet niedriger Härte erscheinen.
Obgleich dies nicht gezeigt ist, weist das erste Gebiet 50 niedriger Härte ähnlich der ersten Ausführungsform außerdem eine Bandform auf, die in der Axialrichtung des Wellengenerators 116 verläuft und gegen die Axialrichtung des Wellengenerators 116 geneigt ist. Obgleich dies nicht gezeigt ist, sind die Breite und der Neigungswinkel des Bands des ersten Gebiets 50 niedriger Härte ähnlich der ersten Ausführungsform in der Weise eingestellt, dass die Berührungslinie Ld durch das erste Gebiet 48 hoher Härte geht, wenn die Berührungslinie Ld zwischen der Rolloberfläche 134 des Wellengenerators 160 und dem Rollkörper 128 durch das erste Gebiet 50 niedriger Härte geht. Dementsprechend kann der Rollkörper 128 mit dem ersten Gebiet 48 hoher Härte in Berührung gelangen, wenn der Rollkörper 128 mit dem ersten Gebiet 50 niedriger Härte des Wellengenerators 116 in Berührung gelangt.
Der Wellengenerator 116, der das Werkstück des Wärmebehandlungsziels der vorliegenden Ausführungsform ist, wird ähnlich der ersten Ausführungsform durch das Laserabschrecken unter Verwendung des Laserstrahls wärmebehandelt. In dem Wellengenerator 116 wird die Wärmebehandlung in dem Bereich, der die erste Innenrolloberfläche 134-A und eine zweite Innenrolloberfläche 134-B enthält, gleichzeitig ausgeführt. In diesem Wärmebehandlungsprozess wird der Bereich in der Axialrichtung, der die Innenrolloberflächen 134-A und 134-B des Wellengenerators 116 enthält, mit dem Laserstrahl bestrahlt. In demselben Prozess wird die Außenumfangsoberfläche des Wellengenerators 116 über den gesamten Umfang in einem Prozess abgeschreckt, während die Bestrahlungsstelle des Laserstrahls in Bezug auf den Wellengenerator 116 in der Umfangsrichtung des Wellengenerators 116 geändert wird.
In diesem Fall wird die Außenumfangsoberfläche des Wellengenerators 116 ähnlich der ersten Ausführungsform dadurch, dass die Bestrahlungsstelle des Laserstrahls in Bezug auf den Wellengenerator 116 entlang der Umfangsrichtung geändert wird, über den gesamten Umfang abgeschreckt und wird danach ein Abschnitt des mit dem Laserstrahl bestrahlten Bereichs mit dem Laserstrahl erneut bestrahlt. Dementsprechend wird das erste Gebiet 50 niedriger Härte, das zu einer weichen Zone wird, in dem Bereich der erneuten Bestrahlung mit dem Laserstrahl durch Anlassen bereitgestellt.
Zum Beispiel wird der Bereich der erneuten Bestrahlung mit dem Laserstrahl für die Außenumfangsoberfläche des Wellengenerators 116 innerhalb des oben beschriebenen Nichtlastbereichs Sa des Wellengenerators 116 eingestellt. Das heißt, der Bereich der erneuten Bestrahlung wird in einem Bereich um die Drehmittellinie Le des Wellengenerators 116 innerhalb des Bereichs von ±45° von der dritten Bezugslinie Lb3, die von der Drehmittellinie Le in der Richtung Pe der kurzen Achse des Wellengenerators 116 ausgeht, eingestellt. Dementsprechend wird in dem Nichtlastbereich Sa des Wellengenerators 116 das erste Gebiet 50 niedriger Härte bereitgestellt und wird in anderen Bereichen der Außenumfangsoberfläche des Wellengenerators 116 das erste Gebiet 48 hoher Härte bereitgestellt.
Bisher sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben worden. Alle oben beschriebenen Ausführungsformen zeigen lediglich die spezifischen Beispiele zur Ausführung der vorliegenden Erfindung. Die Inhalte der Ausführungsformen beschränken nicht den technischen Schutzumfang der vorliegenden Erfindung und in einem Bereich, der nicht von dem Konzept der in den Ansprüchen definierten Erfindung abweicht, können viele Entwurfsänderungen wie etwa eine Änderung, eine Hinzufügung oder eine Hinwegnahme von Komponenten vorgenommen werden. In den oben beschriebenen Ausführungsformen sind Inhalte, auf die die Entwurfsänderungen angewendet werden können, mit den Ausdrücken „der vorliegenden Ausführungsform“, „in der vorliegenden Ausführungsform“ oder dergleichen beschrieben. Allerdings soll dies nicht bedeuten, dass die Entwurfsänderungen für Inhalte ohne die Ausdrücke nicht zulässig sind. Außerdem beschränkt die an dem Querschnitt der Zeichnung angebrachte Schraffur nicht das Material des schraffierten Objekts.
Es ist das Beispiel beschrieben, in dem das erste Gebiet 48 hoher Härte und das erste Gebiet 50 niedriger Härte des Drehkörpers (Exzenterkörper 16 und der Wellengenerator 116) durch das Laserabschrecken erhalten werden. Allerdings ist die vorliegende Erfindung darauf nicht beschränkt. Zum Beispiel können das erste Gebiet 48 hoher Härte und das erste Gebiet 50 niedriger Härte durch Hochfrequenzabschrecken oder dergleichen erhalten werden, solange es eine Wärmebehandlung ist, in der das Gebiet hoher Härte und das Gebiet niedriger Härte in dem Werkstück erscheinen.
In der ersten Ausführungsform ist das Untersetzungsgetriebe vom außen schwingenden Typ beschrieben, in dem das ineinandergreifende Zahnrad das Innenzahnrad 22 ist und das schwingende Zahnrad das Außenzahnrad 20 ist. Allerdings kann die vorliegende Erfindung auf ein Untersetzungsgetriebe vom innen schwingenden Typ angewendet werden, in dem das ineinandergreifende Zahnrad das Außenzahnrad 20 ist und das schwingende Zahnrad das Innenzahnrad 22 ist.
Es ist das Beispiel beschrieben, in dem der Exzenterkörper 16 der ersten Ausführungsform von der Eingangswelle 14 getrennt konfiguriert ist. Allerdings kann der Exzenterkörper 16 einteilig mit der Eingangswelle 14 konfiguriert sein.
Es ist das Beispiel beschrieben, in dem der Exzenterkörper 16 der ersten Ausführungsform als der Innenring des Exzenterkörperlagers 16 dient. Allerdings braucht der Exzenterkörper 18 nicht als der Innenring verwendet zu sein. In diesem Fall konfiguriert der Innenring des Exzenterkörperlagers 18 einen Abschnitt des Exzenterkörpers 16 und die Außenumfangsoberfläche des Innenrings konfiguriert die Außenumfangsoberfläche des Exzenterkörpers 16.
Es ist das Beispiel beschrieben, in dem die Innenzähne des Innenzahnrads 22 der ersten Ausführungsform die Außenrolle 40 konfigurieren. Allerdings ist die vorliegende Erfindung darauf nicht beschränkt und können z. B. die Innenzähne des Innenzahnrads 22 auf der Innenumfangsoberfläche des Gehäuses 12 gebildet sein.
Es ist das Beispiel beschrieben, in dem die Eingangswelle 14 in den hohlen Abschnitt 56 des Exzenterkörpers 16 der ersten Ausführungsform eingeführt ist. Allerdings braucht die Eingangswelle 14 nicht in den hohlen Abschnitt 56 eingeführt zu sein. In diesem Fall fungiert der hohle Abschnitt 56 des Exzenterkörpers 16 als ein zugeordneter Ölweg, durch den das Schmieröl fließt, und ein Innendurchmesser des hohlen Abschnitts 56 kann kleiner als der des in der oben beschriebenen Ausführungsform gezeigten Beispiels sein.
In der ersten Ausführungsform ist als ein Beispiel ein Untersetzungsgetriebe vom exzentrisch schwingenden Typ mit Mittelkurbel beschrieben, in dem der Exzenterkörper 16 bei der axialen Mittelstellung des Innenzahnrads 22 angeordnet ist. Allerdings ist die vorliegende Erfindung darauf nicht beschränkt. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung auf ein verteiltes Untersetzungsgetriebe vom exzentrisch schwingenden Typ angewendet werden, in dem die Vielzahl an Exzenterkörpern an Stellen angeordnet sind, die von der axialen Mitte des Innenzahnrads 22 versetzt sind.
In der zweiten Ausführungsform ist ein rohrförmiges Untersetzungsgetriebe vom biegend ineinandergreifenden Typ mit der Vielzahl an Innenzahnrädern 122 als ein Beispiel beschrieben. Der Typ des Untersetzungsgetriebes vom biegend ineinandergreifenden Typ ist nicht besonders beschränkt. Zum Beispiel kann das Innenzahnrad auf ein Untersetzungsgetriebe vom biegend ineinandergreifenden Typ vom sogenannten Napftyp oder Zylinderhuttyp angewendet werden.
Es ist das Beispiel beschrieben, in dem der Wellengenerator 116 der zweiten Ausführungsform als der Innenring des Wellengeneratorlagers 118 dient. Allerdings kann der Wellengenerator 116 nicht als der Innenring verwendet sein. In diesem Fall konfiguriert der Innenring des Wellengeneratorlagers 118 einen Abschnitt des Wellengenerators 116 und die Außenumfangsoberfläche des Innenrings konfiguriert die Außenumfangsoberfläche des Wellengenerators 116.
Es ist das Beispiel beschrieben, in dem der Drehkörper in Bezug auf den Kopf 60 um die axiale Mitte des Drehkörpers gedreht wird, um die Bestrahlungsstelle des Laserstrahls auf den Drehkörper (den Exzenterkörper 16, den Wellengenerator 116) entlang der Umfangsrichtung des Drehkörpers zu ändern. Allerdings ist die vorliegende Erfindung darauf nicht beschränkt. Zum Beispiel kann der Kopf 60 um die axiale Mitte des Drehkörpers in Bezug auf den Drehkörper gedreht werden.
Bezugszeichenliste

10: Untersetzungsgetriebe,
16-A: erster Exzenterkörper,
16-B: zweiter Exzenterkörper,
20: Außenzahnrad,
26: Rollkörper,
46: Exzenterkörper-Verbindungsabschnitt,
46a: erster Außenumfangsoberflächenabschnitt,
46b: zweiter Außenumfangsoberflächenabschnitt,
48: erstes Gebiet hoher Härte,
50: erstes Gebiet niedriger Härte,
52: zweites Gebiet hoher Härte,
54: zweites Gebiet niedriger Härte,
56: hohler Abschnitt,
116: Wellengenerator,
120: Außenzahnrad,
128: Rollkörper

Claims

Untersetzungsgetriebe (10) vom exzentrisch schwingenden Typ, wobei das Untersetzungsgetriebe (10) umfasst: ein schwingendes Zahnrad; einen Exzenterkörper (16), der ein Drehkörper ist, der das schwingende Zahnrad in Schwingungen versetzt; und einen Rollkörper (26), der zwischen dem schwingenden Zahnrad und dem Exzenterkörper (16) angeordnet ist, wobei eine Außenumfangsoberfläche des Exzenterkörpers (16) eine Rolloberfläche konfiguriert, auf der der Rollkörper (26) rollt, wobei an der Außenumfangsoberfläche des Exzenterkörpers (16) ein erstes Gebiet hoher Härte (48) und ein erstes Gebiet niedriger Härte (50), das eine niedrigere Oberflächenhärte als das erste Gebiet hoher Härte (48) aufweist, vorgesehen sind, und wobei das erste Gebiet niedriger Härte (50) in einem Bereich um die axiale Mitte des Exzenterkörpers (16) innerhalb eines Bereichs von ±90° von einer Bezugslinie, die von einer axialen Mitte des Exzenterkörpers (16) in einer Richtung entgegengesetzt zu der maximalen Exzentrizität ausgeht, vorgesehen ist.
Untersetzungsgetriebe (10) nach Anspruch 1, wobei innerhalb des Exzenterkörpers (16) ein hohler Abschnitt (56), der in einer Axialrichtung verläuft, und ein Schmieröldurchlass (58), der von dem hohlen Abschnitt (56) in einer Radialrichtung ausgeht und der sich zu der Außenumfangsoberfläche des Exzenterkörpers (16) öffnet, vorgesehen sind, und wobei der Schmieröldurchlass (58) zu dem ersten Gebiet niedriger Härte (50) sich öffnet.
Untersetzungsgetriebe (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Exzenterkörper (16) einen ersten Exzenterkörper (16-A) und einen zweiten Exzenterkörper (16-B), die in der Axialrichtung aneinander angrenzen, enthält, wobei zwischen dem ersten Exzenterkörper (16-A) und dem zweiten Exzenterkörper (16-B) ein Exzenterkörper-Verbindungsabschnitt vorgesehen ist, wobei an einer Außenumfangsoberfläche des Exzenterkörper-Verbindungsabschnitts ein zweites Gebiet hoher Härte (52) und ein zweites Gebiet niedriger Härte (54), das eine niedrigere Oberflächenhärte als das zweite Gebiet hoher Härte (52) aufweist, vorgesehen sind, und wobei das zweite Gebiet niedriger Härte (54) einen ersten Gebietsabschnitt, der mit dem ersten Gebiet niedriger Härte (50) des ersten Exzenterkörpers (16) ununterbrochen ist, und einen zweiten Gebietsabschnitt, der mit dem ersten Gebiet niedriger Härte (50) des zweiten Exzenterkörpers (16-B) ununterbrochen ist, enthält.
Untersetzungsgetriebe (10) nach Anspruch 3, wobei der Exzenterkörper-Verbindungsabschnitt einen ersten Außenumfangsoberflächenabschnitt, der mit einer Außenumfangsoberfläche des ersten Exzenterkörpers (16-A) in der Axialrichtung ununterbrochen ist, und einen zweiten Außenumfangsoberflächenabschnitt, der mit einer Außenumfangsoberfläche des zweiten Exzenterkörpers (16-B) in der Axialrichtung ununterbrochen ist, enthält, und wobei das zweite Gebiet niedriger Härte (54) einen dritten Gebietsabschnitt enthält, der in einem Begrenzungsabschnitt zwischen dem ersten Außenumfangsoberflächenabschnitt und dem zweiten Außenumfangsoberflächenabschnitt vorgesehen ist.
Untersetzungsgetriebe (10) vom biegend ineinandergreifenden Typ, wobei das Untersetzungsgetriebe (10) umfasst: ein Außenzahnrad (120) mit Flexibilität; einen Wellengenerator (116), der ein Drehkörper ist, der das Außenzahnrad (120) biegt und verformt und der senkrecht zu einer Achse einen elliptischen Querschnitt aufweist; und einen Rollkörper (128), der zwischen dem Außenzahnrad (120) und dem Wellengenerator (116) angeordnet ist, wobei eine Außenumfangsoberfläche des Wellengenerators (116) eine Rolloberfläche, auf der der Rollkörper (128) rollt, konfiguriert, wobei an der Außenumfangsoberfläche des Wellengenerators (116) ein erstes Gebiet hoher Härte (48) und ein erstes Gebiet niedriger Härte (50), das eine niedrigere Oberflächenhärte als das erste Gebiet hoher Härte (48) aufweist, vorgesehen sind, und wobei das erste Gebiet niedriger Härte (50) in einem Bereich um die Drehmittellinie des Wellengenerators (116) innerhalb eines Bereichs von ±45° von einer Bezugslinie, die von einer Drehmittelachse des Wellengenerators (116) entlang einer Richtung der kurzen Achse des Wellengenerators (116) ausgeht, vorgesehen ist.
Untersetzungsgetriebe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das erste Gebiet niedriger Härte (50) eine Bandform aufweist, die in einer Axialrichtung des Drehkörpers verläuft und in der Axialrichtung geneigt ist.
Untersetzungsgetriebe (10) nach Anspruch 6, wobei eine Breite und ein Neigungswinkel eines Bands, das das erste Gebiet niedriger Härte (50) konfiguriert, in der Weise eingestellt sind, dass dann, wenn eine Berührungslinie zwischen dem Rollkörper (26, 128) und der Rolloberfläche durch das erste Gebiet niedriger Härte (50) verläuft, die Berührungslinie durch das erste Gebiet hoher Härte (48) verläuft.
Wärmebehandlungsverfahren eines Drehkörpers, der ein Exzenterkörper (16) eines Untersetzungsgetriebes (10) vom exzentrisch schwingenden Typ ist, in dem der Exzenterkörper (16) ein schwingendes Zahnrad in Schwingungen versetzt und eine Außenumfangsoberfläche enthält, die eine Rolloberfläche konfiguriert, auf der ein Rollkörper (26) rollt, wobei der Rollkörper (26) zwischen dem Exzenterkörper (16) und dem schwingenden Zahnrad angeordnet ist, wobei das Verfahren umfasst: einen Wärmebehandlungsprozess zum Bestrahlen der Außenumfangsoberfläche des Exzenterkörpers (16) mit einem Laserstrahl von einem Kopf, um die Außenumfangsoberfläche des Exzenterkörpers (16) einer Wärmebehandlung auszusetzen, wobei die Außenumfangsoberfläche in dem Wärmebehandlungsprozess durch Ändern einer Bestrahlungsstelle des Laserstrahls entlang einer Umfangsrichtung der Außenumfangsoberfläche über den gesamten Umfang abgeschreckt wird und wobei danach ein Abschnitt eines mit dem Laserstrahl bestrahlten Bereichs mit dem Laserstrahl erneut bestrahlt wird, und wobei ein Bereich der erneuten Bestrahlung des Laserstrahls in Bezug auf die Außenumfangsoberfläche in der Weise eingestellt wird, dass der Bereich der erneuten Bestrahlung in einem Bereich um die axiale Mitte des Exzenterkörpers (16) innerhalb eines Bereichs von ±90° von einer Bezugslinie, die von einer axialen Mitte des Exzenterkörpers (16) in einer Richtung entgegengesetzt zu der maximalen Exzentrizität ausgeht, liegt.
Wärmebehandlungsverfahren eines Drehkörpers, der ein Wellengenerator (116) eines Untersetzungsgetriebes (10) vom biegend ineinandergreifenden Typ ist, wobei der Wellengenerator (116) ein Außenzahnrad (120) mit Flexibilität dreht und senkrecht zu einer Achse einen elliptischen Querschnitt und eine Außenumfangsoberfläche, die eine Rolloberfläche konfiguriert, auf der ein Rollkörper (128) rollt, aufweist, wobei die Rolloberfläche zwischen dem Wellengenerator (116) und dem Außenzahnrad (120) angeordnet ist, wobei das Verfahren umfasst: einen Wärmebehandlungsprozess zum Bestrahlen der Außenumfangsoberfläche des Wellengenerators (116) mit einem Laserstrahl von einem Kopf, um die Außenumfangsoberfläche des Exzenterkörpers (16) einer Wärmebehandlung auszusetzen, wobei die Außenumfangsoberfläche in dem Wärmebehandlungsprozess durch Ändern einer Bestrahlungsstelle des Laserstrahls entlang einer Umfangsrichtung der Außenumfangsoberfläche über den gesamten Umfang abgeschreckt wird und danach ein Abschnitt eines mit dem Laserstrahl bestrahlten Bereichs mit dem Laserstrahl erneut bestrahlt wird, und wobei ein Bereich der erneuten Bestrahlung mit dem Laserstrahl in Bezug auf die Außenumfangsoberfläche in der Weise eingestellt wird, dass der Bereich der erneuten Bestrahlung in einem Bereich um die Drehmittellinie des Wellengenerators (116) innerhalb eines Bereichs von ±45° von einer Bezugslinie, die von einer Drehmittelachse des Wellengenerators (116) entlang einer Richtung der kurzen Achse des Wellengenerators (116) ausgeht, liegt.