DE102020203181A1

DE102020203181A1 - Untersetzungsgetriebe

Info

Publication number: DE102020203181A1
Application number: DE102020203181.9A
Authority: DE
Inventors: Masahiro Takahashi; Yuto Nakai; Shunsuke Kimura
Original assignee: Nabtesco Corp
Current assignee: Nabtesco Corp
Priority date: 2019-04-15
Filing date: 2020-03-12
Publication date: 2020-10-15
Also published as: CN111828550A; US11353090B2; US20200325963A1; JP7316828B2; JP2020173018A; KR20200121227A

Abstract

Ein Untersetzungsgetriebe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält eine Kurbelwelle und einen Untersetzungsmechanismus. Die Kurbelwelle umfasst einen Zahnteil, der durch eine Drehung von einer Antriebsquelle angetrieben wird, und einen integriert mit dem Zahnteil ausgebildeten Zapfenteil. Die Kurbelwelle dreht sich um eine Achse des Zapfenteils. Der Untersetzungsmechanismus verlangsamt eine Drehung der Kurbelwelle und gibt die verlangsamte Drehung aus.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beruht auf der japanischen Patentanmeldung mit der Seriennummer 2019-076838 (vom 15. April 2019), die hier vollständig unter Bezugnahme eingeschlossen ist.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Untersetzungsgetriebe.
HINTERGRUND
Untersetzungsgetriebe werden in Industrierobotern, Werkzeugmaschinen und verschiedenen anderen Typen von Maschinen verwendet, die durch eine Drehmomenteingabe angetrieben werden. Ein derartiges Untersetzungsgetriebe verlangsamt eine von einer Antriebsquelle wie etwa einem Elektromotor eingegebene Drehung und gibt die verlangsamte Drehung zu einer anzutreibenden Zieleinrichtung aus. Ein exzentrisches, oszillierendes Untersetzungsgetriebe ist als ein Typ von Untersetzungsgetriebe bekannt. Die japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2016-89916 beschreibt ein herkömmliches exzentrisches, oszillierendes Untersetzungsgetriebe.
Das herkömmliche exzentrische, oszillierende Untersetzungsgetriebe enthält ein Eingangszahnrad für das Übertragen einer Drehung von einer Antriebsquelle, ein Stirnrad, das mit dem Eingangszahnrad eingreift, eine Kurbelwelle mit einem exzentrischen Teil, ein Außenzahnrad, das an der Kurbelwelle über den exzentrischen Teil montiert ist, ein Gehäuse mit Innenzähnen, die mit dem Außenzahnrad eingreifen, und einen Träger, der drehbar relativ zu dem Gehäuse vorgesehen ist. Der Träger und das Außenzahnrad weisen jeweils einen hohlen Teil auf, der sich entlang einer Achse des Gehäuses erstreckt. Eine mit der Antriebsquelle und einer Zieleinrichtung verbundene Verdrahtung ist in dem hohlen Teil aufgenommen. In dem exzentrischen, oszillierenden Untersetzungsgetriebe mit der oben beschriebenen Konfiguration wird eine Drehung von der Antriebsquelle zu der Kurbelwelle über das Stirnrad übertragen. Wenn sich die Kurbelwelle dreht, dreht sich auch das Außenzahnrad, weil es durch den exzentrischen Teil gedrückt wird. Die Drehung des Außenzahnrads veranlasst, dass sich der Träger relativ zu dem Gehäuse dreht. Durch diese Konfiguration wird eine verlangsamte Drehung von dem Träger oder dem Gehäuse zu der anzutreibenden Zieleinrichtung ausgegeben.
In dem herkömmlichen Untersetzungsgetriebe wird eine Drehung von dem Eingangszahnrad zu der Kurbelwelle über das Stirnrad eingegeben. Deshalb wird eine radiale Dimension des Untersetzungsgetriebes unvorteilhaft durch das Stirnrad definiert. Dies kann einen verminderten Freiheitsgrad für den Entwurf von verschiedenen Komponenten des Untersetzungsgetriebes in Bezug auf deren radiale Dimensionen zur Folge haben.
In dem herkömmlichen Untersetzungsgetriebe ist das Stirnrad mittels einer Keilverbindung an der Kurbelwelle montiert. Dabei kann ein Rückschlag zwischen dem Stirnrad und der Kurbelwelle auftreten.
ZUSAMMENFASSUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, wenigstens einige der oben genannten Probleme der herkömmlichen Technik zu lösen oder abzumildern.
Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Untersetzungsgetriebe vorzusehen, das einen neuen Mechanismus für das Übertragen einer Drehung von dem Eingangszahnrad zu der Kurbelwelle enthält.
Insbesondere ist es eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Untersetzungsgetriebe vorzusehen, das Entwurfsbeschränkungen beseitigt, die durch das Stirnrad bedingt werden.
Insbesondere ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Auftreten eines Rückschlags zwischen dem Stirnrad und der Kurbelwelle in dem herkömmlichen Untersetzungsgetriebe zu unterdrücken.
Andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende Beschreibung der Erfindung verdeutlicht.
Ein Untersetzungsgetriebe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält eine Kurbelwelle und einen Untersetzungsmechanismus. Die Kurbelwelle umfasst einen Zahnteil, der durch eine Drehung von einer Antriebswelle angetrieben wird, und einen integriert mit dem Zahnteil ausgebildeten Zapfenteil. Die Kurbelwelle dreht sich um eine Achse des Zapfenteils. Der Untersetzungsmechanismus verlangsamt eine Drehung der Kurbelwelle und gibt die verlangsamte Drehung aus.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung greift der Zahnteil mit einem Eingangszahnrad ein, wobei das Eingangszahnrad eine Drehung von der Antriebsquelle überträgt. Der Zahnteil kann direkt mit dem Eingangszahnrad eingreifen.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Zahnteil Außenzähne auf, die mit dem Eingangszahnrad eingreifen.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen die Außenzähne die Form einer Evolventenkurve auf.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung definieren die Außenzähne einen Teil einer Außenfläche der Kurbelwelle.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Zapfenteil eine Säulenform mit einem Durchmesser, der gleich oder im Wesentlichen gleich dem Kopfkreisdurchmesser der Außenzähne ist, auf.
Das Untersetzungsgetriebe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält ein anderes Eingangszahnrad, das verschieden von dem Eingangszahnrad ist, und ein Außenzahnrad mit Außenzähnen, die mit dem anderen Eingangszahnrad eingreifen, wobei das Außenzahnrad an der Kurbelwelle montiert ist.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Verhältnis zwischen der Anzahl von Zähnen des Eingangszahnrads und der Anzahl von Zähnen des Zahnteils verschieden von dem Verhältnis zwischen der Anzahl von Zähnen des anderen Eingangszahnrads und der Anzahl der Außenzähne.
Ein Untersetzungsgetriebe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält ein Eingangszahnrad für das Übertragen einer Drehung von einer Antriebsquelle, ein Ringzahnrad, eine Kurbelwelle, die konfiguriert ist für eine Drehung um eine Achse, und einen Untersetzungsmechanismus zum Verlangsamen der Drehung der Kurbelwelle und zum Ausgeben der verlangsamten Drehung. Das Ringzahnrad weist Außenzähne und Innenzähne auf, wobei die Außenzähne mit dem Eingangszahnrad eingreifen. Die Kurbelwelle weist Außenzähne auf, die mit den Innenzähnen eingreifen.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft einen Roboter. Der Roboter enthält eines der oben genannten Untersetzungsgetriebe.
VORTEILE
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein neuer Mechanismus für das Übertragen einer Drehung von einem Eingangszahnrad zu einer Kurbelwelle vorgesehen.
Figurenliste
1 ist eine Schnittansicht, die einen Schnitt eines Untersetzungsgetriebes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entlang einer Drehachse zeigt.

2 ist eine Ansicht des Untersetzungsgetriebes von 1 von einer Mittenachsenrichtung aus gesehen.
3 zeigt eine Kurbelwelle, die in dem Untersetzungsgetriebe von 1 enthalten ist.
4 ist eine Schnittansicht, die einen Schnitt eines Untersetzungsgetriebes gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entlang einer Mittenachse zeigt.
5 ist eine Ansicht eines Untersetzungsgetriebes gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von einer Mittenachsenrichtung aus gesehen.

BESCHREIBUNG VON BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In den verschiedenen Zeichnungen werden einander entsprechende Komponenten jeweils durch gleiche Bezugszeichen angegeben. Es ist zu beachten, dass die Zeichnungen der Einfachheit halber nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet sind.
Ein Untersetzungsgetriebe 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf 1 bis 3 beschrieben. 1 ist eine Schnittansicht, die einen Schnitt des Untersetzungsgetriebes 1 entlang einer Mittenachse A1 zeigt. 2 ist eine Ansicht, die das Untersetzungsgetriebe 1 von einer Richtung der Mittenachse A1 aus gesehen zeigt. 3 ist eine Ansicht, die eine in dem Untersetzungsgetriebe 1 enthaltene Kurbelwelle 12 zeigt.
Die Zeichnungen zeigen das Untersetzungsgetriebe 1 eines exzentrischen, oszillierenden Typs als einen Typ von Untersetzungsgetriebe, auf den die vorliegende Erfindung anwendbar ist. Das Untersetzungsgetriebe 1 enthält ein Eingangszahnrad 10, die Kurbelwelle 12 und einen Untersetzungsmechanismus 20.
Das Eingangszahnrad 10 überträgt eine von einer nicht gezeigten Antriebsquelle eingegebene Drehung zu der Kurbelwelle 12. Die Antriebsquelle ist zum Beispiel ein Elektromotor. Das Eingangszahnrad 10 weist Außenzähne 10a auf, wobei die Anzahl der Außenzähne 10a gleich Z1 ist. Das Eingangszahnrad 10 ist an einem weiter unten beschriebenen Träger 24 (insbesondere an einem ersten Trägerglied 24a über ein Lager 21a montiert. Durch diese Konfiguration wird das Eingangszahnrad 10 drehbar in Bezug auf den Träger 24 gehalten.
Die Kurbelwelle 12 ist ein im Wesentlichen säulenförmiges Glied, das sich entlang einer Achse A2 erstreckt. Die Kurbelwelle 12 umfasst einen Zahnteil 12e, der mit Außenzähnen 12f versehen ist, wobei die Anzahl der Außenzähne 12f gleich Z2 ist. Die Außenzähne 12f greifen direkt mit den Außenzähnen 10a des Eingangszahnrads 10 ein. Indem die Außenzähne 10a mit den Außenzähnen 12f eingreifen, wird eine Drehung des Eingangszahnrads 10 zu der Kurbelwelle 12 übertragen. Die Kurbelwelle 12 wird weiter unten im größeren Detail beschrieben.
Der Untersetzungsmechanismus 20 verlangsamt eine von der Kurbelwelle 12 eingegebene Drehung und gibt die verlangsamte Drehung zu einer anzutreibenden Zieleinrichtung aus. Die verlangsamte Drehung wird zu der Zieleinrichtung in der Form einer Drehung um die Mittenachse A1 ausgegeben. Das Untersetzungsgetriebe 1 kann in einem Industrieroboter vorgesehen sein. In diesem Fall ist die anzutreibende Zieleinrichtung zum Beispiel ein Arm eines Industrieroboters. Der Untersetzungsmechanismus 20 wird weiter unten im größeren Detail beschrieben.
Im Folgenden wird die Kurbelwelle 12 beschrieben. Die Kurbelwelle 12 ist ein im Wesentlichen säulenförmiges Glied, das sich entlang der Achse A2 erstreckt und um die Achse A2 dreht (an der Achse A2 dreht), wenn eine von dem Eingangszahnrad 10 übertragene Drehung eingegeben wird. Die Kurbelwelle 12 umfasst zusätzlich zu dem oben genannten Zahnteil 12e einen ersten Zapfenteil 12a, einen zweiten Zapfenteil 12b, einen exzentrischen Teil 12c und einen exzentrischen Teil 12d. Der erste Zapfenteil 12a, der zweite Zapfenteil 12b, der exzentrische Teil 12c, der exzentrische Teil 12d und der Zahnteil 12e sind integriert ausgebildet. Mit anderen Worten weisen der erste Zapfenteil 12a, der zweite Zapfenteil 12b, der exzentrische teil 12c, der exzentrische Teil 12d und der Zahnteil 12e einen einstückigen Aufbau auf und bewegen sich nicht relativ zueinander in einer Umfangsrichtung um die Achse A2.
Der erste Zapfenteil 12a und der zweite Zapfenteil 12b weisen eine sich in der Richtung der Achse A2 erstreckende Säulenform auf. Der erste Zapfenteil 12a wird an dem Träger 24 (insbesondere an einem zweiten Trägerglied 24b) durch ein konisches Rolllager 25a gehalten, und der zweite Zapfenteil 12b wird an dem Träger 24 (insbesondere an einem dritten Trägerglied 24c) durch ein konisches Rolllager 25b gehalten.
In der Richtung der Achse A2 ist der exzentrische Teil 12c auf der Seite X2 relativ zu dem ersten Zapfenteil 12a vorgesehen. In der Richtung der Achse A2 ist der exzentrische Teil 12d auf der Seite X2 relativ zu dem exzentrischen Teil 12c vorgesehen. In einer Ausführungsform weisen der exzentrische Teil 12c und der exzentrische Teil 12d jeweils eine zylindrische Form auf. In diesem Fall weisen, aus der Richtung der Achse A2 gesehen, der exzentrische Teil 12c und der exzentrische Teil 12d jeweils eine Kreisform mit einer Mitte auf, die radial von der Achse A2 versetzt ist. Das heißt, dass der exzentrische Teil 12c und der exzentrische Teil 12d exzentrisch in Bezug auf die Achse A2 sind. Der exzentrische Teil 12c und der exzentrische Teil 12d weisen voneinander verschiedene Phasen auf. Zum Beispiel weisen der exzentrische Teil 12c und der exzentrische Teil 12d um 180° verschiedene Phasen auf.
In der Richtung der Achse A2 ist der Zahnteil 12e auf der Seite X1 relativ zu dem ersten Zapfenteil 12a vorgesehen. Das heißt, dass der Zahnteil 12e auf einer zu dem exzentrischen Teil 12c gegenüberliegenden Seite in Bezug auf den ersten Zapfenteil 12a vorgesehen ist. Der Zahnteil 12e ist im Wesentlichen säulenförmig. Der Zahnteil 12e ist mit dem ersten Zapfenteil 12a integriert und weist dementsprechend einen einstückigen Aufbau auf. Wenn sich der Zahnteil 12e nicht relativ zu dem ersten Zapfenteil 12a um die Achse A2 dreht, kann gesagt werden, dass der Zahnteil 12e mit dem Zapfenteil 12a integriert ist. Wenn zwei Glieder miteinander keilverbunden sind, ist ein Zwischenraum zwischen einem männlichen Keil und einem weiblichen Keil vorgesehen und können die zwei Glieder um eine Achse wenigstens um eine diesem Zwischenraum entsprechende Größe gedreht werden. Aus diesem Grund sind zwei derartige keilverbundene Glieder nicht miteinander „integriert“ und weisen also keinen „integrierten, einstückigen Aufbau“ auf. Der Zahnteil 12e kann direkt mit dem ersten Zapfenteil 12a integriert vorgesehen sein oder kann mit dem ersten Zapfenteil 12a über ein anderes in der Kurbelwelle 12 enthaltenes Glied integriert vorgesehen sein. Wenn sich das andere Glied nicht relativ zu dem Zahnteil 12e und dem ersten Zapfenteil 12a um die Achse A2 dreht, kann gesagt werden, dass der Zahnteil 12e mit dem ersten Zapfenteil 12a über das andere Glied integriert vorgesehen ist.
Der Zahnteil 12e weist Außenzähne 12f auf, die auf einer Seitenfläche ausgebildet sind. Der Zahnteil 12e ist derart konfiguriert und angeordnet, dass die Außenzähne 12f mit dem Eingangszahnrad 10 eingreifen. Die Außenzähne 12f greifen direkt mit dem Eingangszahnrad 10 ein. Mit anderen Worten greifen die Außenzähne 12f mit dem Eingangszahnrad 10 ein, ohne dass dazwischen ein anderes Zahnrad wie etwa ein Stirnrad verwendet wird. Die Außenzähne 12f sind als ein Teil des Zahnteils 12e vorgesehen. Das heißt, dass die Außenzähne 12f ein Teil des Zahnteils 12e und damit auch ein Teil der Kurbelwelle 12 sind. Dementsprechend definieren die Außenzähne 12f des Zahnteils 12e einen Teil einer Außenfläche der Kurbelwelle 12. Insbesondere definieren die Außenzähne 12f einen Teil der oder die gesamte Seitenfläche des Zahnteils 12e.
Die Außenzähne 12f werden zum Beispiel durch das Durchführen eines Zahnschneidens an einem Teil einer Seitenfläche eines säulenförmigen Basisglieds ausgebildet. Der dem Zahnschneiden unterworfene Bereich des säulenförmigen Basisglieds bildet die Außenzähne 12f. Und der andere, nicht dem Zahnschneiden unterworfene Bereich des säulenförmigen Basisglieds bildet den ersten Zapfenteil 12a und andere Elemente der Kurbelwelle 12.
Der Kopfkreisdurchmesser der Außenzähne 12f (oder einfach der Durchmesser des Zahnteils 12e) kann gleich oder im Wesentlichen gleich dem Durchmesser des ersten Zapfenteils 12a sein. Wie in 3 gezeigt, weist in der gezeigten Ausführungsform der erste Zapfenteil 12a einen Durchmesser D1 auf und weisen die Außenzähne 12f einen Kopfkreisdurchmesser D2 auf. In einer Ausführungsform sind D1 und D2 gleich oder im Wesentlichen gleich. Wenn eine Differenz (D2 - D1) zwischen dem Kopfkreisdurchmesser D2 der Außenzähne 12f und dem Durchmesser D1 des ersten Zapfenteils 12a innerhalb von 5% des Durchmessers D1 des ersten Zapfenteils 12a liegt, werden der Kopfkreisdurchmesser D2 der Außenzähne 12f und der Durchmesser D1 des ersten Zapfenteils 12a als im Wesentlichen gleich betrachtet. Die Außenzähne 12f können die Form einer Evolventenkurve aufweisen. Der erste Zapfenteil 12a und der zweite Zapfenteil 12b können einen gleichen Durchmesser aufweisen.
Im Folgenden wird der Untersetzungsmechanismus 20 näher beschrieben. In der gezeigten Ausführungsform enthält der Untersetzungsmechanismus 20 Außenzahnräder 23a und 23b, den Träger 24 und ein Gehäuse 28.
Das Außenzahnrad 23a und das Außenzahnrad 23b weisen beide im Wesentlichen eine Ringform auf. In der Mitte jeweils des Außenzahnrads 23a und des Außenzahnrads 23b ist ein Durchgangsloch derart vorgesehen, dass es sich entlang der Mittenachse A1 erstreckt. Weiterhin weist das Außenzahnrad 23a ein Kurbelloch 23a1 auf und weist das Außenzahnrad 23b ein Kurbelloch 23b1 auf. Das Kurbelloch 23a1 ist ein Durchgangsloch, das sich durch das Außenzahnrad 23a in einer Axialrichtung entlang der Mittenachse A1 an einer nicht ausgerichteten Position auf einer radial äußeren Seite in Bezug auf die Mittenachse A1 erstreckt. Das Kurbelloch 23b1 ist ein Durchgangsloch, das sich durch das Außenzahnrad 23b in der Axialrichtung entlang der Mittenachse A1 an einer nicht ausgerichteten Position auf einer radial äußeren Seite in Bezug auf die Mittenachse A1 erstreckt. Die Kurbelwelle 12 ist durch das Kurbelloch 23a1 und das Kurbelloch 23b1 eingesteckt. Das Kurbelloch 23a1 und das Kurbelloch 23b1 nehmen einen Teil der Kurbelwelle 12 auf. In der gezeigten Ausführungsform ist die Kurbelwelle 12 derart angeordnet, dass der exzentrische Teil 12c in dem Kurbelloch 23a1 angeordnet ist und der exzentrische Teil 12d in dem Kurbelloch 23b1 angeordnet ist. Ein Nadellager 22a ist zwischen dem exzentrischen Teil 12c und dem Kurbelloch 23a1 vorgesehen, und ein Nadellager 22b ist zwischen dem exzentrischen Teil 12d und dem Kurbelloch 23b1 vorgesehen. Durch diese Konfiguration wird das Au-ßenzahnrad 23a an dem exzentrischen Teil 12c der Kurbelwelle 12 über das Nadellager 22a gehalten und wird das Außenzahnrad 23b an dem exzentrischen Teil 12d der Kurbelwelle 12 über das Nadellager 22b gehalten.
Die Außenzahnräder 23a und 23b weisen jeweils ein Durchgangsloch für das Aufnehmen eines weiter unten beschriebenen Vorsprungs 24b2 des zweiten Trägerglieds 24b auf. Insbesondere weist das Außenzahnrad 23a ein Durchgangsloch 23a3 auf einer radial äußeren Seite in Bezug auf die Mittenachse A1 auf und weist das Durchgangsloch 23b ein Durchgangsloch 23b3 auf einer radial äußeren Seite in Bezug auf die Mittenachse A1 auf. Das Durchgangsloch 23a3 und das Durchgangsloch 23b3 sind an einander gegenüberliegenden Positionen vorgesehen. 1 zeigt ein einzelnes Durchgangsloch 23a3 und ein einzelnes Durchgangsloch 23b3, wobei das Außenzahnrad 23a aber auch eine Vielzahl von Durchgangslöchern 23a3 aufweisen kann und das Außenzahnrad 23b aber auch eine Vielzahl von Durchgangslöchern 23b3 aufweisen kann.
Das Außenzahnrad 23a und das Außenzahnrad 23b weisen beide Außenzähne auf. Insbesondere weist das Außenzahnrad 23a Außenzähne 23a2 auf und weist das Außenzahnrad 23b Außenzähne 23b2 auf. Aus der Richtung der Mittenachse A1 gesehen, weisen das Außenzahnrad 23a und die Außenzähne 23b2 jeweils zum Beispiel die Form eines Perizykloids auf.
Das Gehäuse 28 ist auf einer radial äußeren Seite des Außenzahnrads 23a und des Außenzahnrads 23b vorgesehen. Das Gehäuse 28 umfasst einen Gehäusekörper 28a mit einer hohlen, zylindrischen Form und einen Flansch 28b, der auf einer radial äußeren Seite des Gehäusekörpers 28a vorgesehen ist. Der Flansch 28b weist ein Schraubloch auf, das sich parallel zu der Mittenachse A1 erstreckt. Zum Beispiel ist eine anzutreibende Zieleinrichtung (nicht gezeigt) mit dem Flansch 28b gekoppelt. Die anzutreibende Zieleinrichtung ist zum Beispiel ein Arm eines Industrieroboters. Die anzutreibende Zieleinrichtung kann mit dem Flansch 28b unter Verwendung einer Schraube gekoppelt sein.
An einer Innenumfangsfläche des Gehäusekörpers 28a sind eine Vielzahl von Nuten 28a1 derart ausgebildet, dass sie sich entlang der Mittenachse A1 erstrecken. Mit anderen Worten weist der Gehäusekörper 28a eine Vielzahl von Nuten 28a1 auf, die sich entlang der Mittenachse A1 erstrecken. Stifte 27 sind jeweils in der Vielzahl von Nuten 28a1 vorgesehen. Die Anzahl der Stifte 27 unterscheidet sich von der Anzahl von Zähnen jedes der Außenzahnräder 23a und 23b. In der gezeigten Ausführungsform ist die Anzahl der Stifte 27 um eins größer als die Anzahl von Zähnen jeweils der Außenzahnräder 23a und 23b. Es gilt die Gleichung Z4 - Z3 = 1, wobei die Anzahl von Zähnen jeweils der Außenzahnräder 23a und 23b als Z3 angegeben ist und die Anzahl von Stiften 27 als Z4 angegeben ist.
Der Träger 24 ist auf einer radial inneren Seite des Gehäuses 28 vorgesehen. Der Träger 24 ist drehbar relativ zu dem Gehäuse 28 vorgesehen. Der Träger 24 umfasst das erste Trägerglied 24a, das zweite Trägerglied 24b und das dritte Trägerglied 24c.
Das erste Trägerglied 24a weist in seiner Mitte ein Durchgangsloch auf, das sich in der Richtung der Mittenachse A1 erstreckt. Das Eingangszahnrad 10 wird in diesem Durchgangsloch gehalten. Das Eingangszahnrad 10 wird drehbar an dem ersten Trägerglied 24a über das Lager 21a gehalten. Das Eingangszahnrad 10 wird drehbar an dem weiter unten beschriebenen zweiten Trägerglied 24b über ein Lager 21b gehalten.
In der Axialrichtung entlang der Mittenachse A1 ist das zweite Trägerglied 24b auf der Seite X2 relativ zu dem ersten Trägerglied 24a vorgesehen; und in der Axialrichtung entlang der Mittenachse A1 ist das dritte Trägerglied 24c auf der Seite X2 relativ zu dem zweiten Trägerglied 24b vorgesehen. Das erste Trägerglied 24a und das zweite Trägerglied 24b sind unter Verwendung einer Schraube 26a gekoppelt; und das zweite Trägerglied 24b und das dritte Trägerglied 24c sind unter Verwendung einer Schraube 26b gekoppelt.
Ein Zwischenraum ist zwischen dem zweiten Trägerglied 24b und dem dritten Trägerglied 24c vorgesehen. Das Außenzahnrad 23a und das Außenzahnrad 23b sind in diesem Zwischenraum zwischen dem zweiten Trägerglied 24b und dem dritten Trägerglied 24c vorgesehen.
Das zweite Trägerglied 24b umfasst eine scheibenförmige Basis 24b1 und den Vorsprung 24b2, der in einer Richtung X2 auf einer radial äußeren Seite in Bezug auf die Mittenachse A1 vorsteht. Der Vorsprung 24b2 weist ein Schraubloch für das Aufnehmen der Schraube 26b auf.
Das zweite Trägerglied 24b wird an dem Gehäuse 28 über ein Hauptlager 29a gehalten. Das dritte Trägerglied 24c wird an dem Gehäuse 28 über ein Hauptlager 29b gehalten. Auf diese Weise sind das zweite Trägerglied 24b und das dritte Trägerglied 24c drehbar relativ zu dem Gehäuse 28 montiert. Das erste Trägerglied 24a, das zweite Trägerglied 24b und das dritte Trägerglied 24c sind unter Verwendung der Schraube 26a und der Schraube 26b gekoppelt, sodass sich das erste Trägerglied 24a, das zweite Trägerglied 24b und das dritte Trägerglied 24c gemeinsam relativ zu dem Gehäuse 28 drehen.
Das zweite Trägerglied 24b und das dritte Trägerglied 24c weisen ein Durchgangsloch für das Aufnehmen der Kurbelwelle 12 auf. Die Kurbelwelle 12 wird an dem zweiten Trägerglied 24b über das konische Rolllager 25a und an dem dritten Trägerglied 24c über das konische Rolllager 25b gehalten. Die Kurbelwelle 12 kann sich also relativ zu dem zweiten Trägerglied 24b und dem dritten Trägerglied 24c drehen.
Der Träger 24 ist mit anderen Gliedern verbunden, sodass seine Drehung beschränkt wird. Wenn das Gehäuse 28 mit einem Arm eines Industrieroboters gekoppelt ist, ist der Träger 24 zum Beispiel mit einem Sitz des Industrieroboters verbunden, sodass eine Drehung des Trägers 24 beschränkt ist. Der Sitz des Industrieroboters wird durch das Fixieren des Industrieroboters an einer fixen Fläche wie etwa einem Boden an einem Installationsort des Industrieroboters installiert.
Im Folgenden wird der Betrieb des Untersetzungsgetriebes 1 beschrieben. Wenn sich das Eingangszahnrad 10 unter einer Drehantriebskraft von der Antriebsquelle dreht, wird die Drehung zu dem Zahnteil 12e der Kurbelwelle 12 übertragen, wobei der Zahnteil 12e direkt mit dem Eingangszahnrad 10 eingreift. Die Drehung des Eingangszahnrads 10 wird mit einem Geschwindigkeitsverhältnis Z2/Z1 beschleunigt oder verlangsamt, wobei die Anzahl von Zähnen des Eingangszahnrads 10 als Z1 angegeben ist und die Anzahl von Zähnen der Außenzähne 12f des Zahnteils 12e als Z2 angegeben ist, und die beschleunigte oder verlangsamte Drehung wird zu der Kurbelwelle 12 übertragen. Die von dem Eingangszahnrad 10 eingegebene Drehung veranlasst, dass sich der exzentrische Teil 12c und der exzentrische Teil 12d der Kurbelwelle 12 exzentrisch um die Achse A2 drehen. Wenn sich bei dieser Konfiguration die Kurbelwelle 12 an der Achse A2 dreht, drehen sich die Außenzahnräder 23a und 23b jeweils relativ zu dem Gehäuse 28 um eine Größe in Entsprechung zu einer Differenz zwischen der Anzahl der Stifte 27 des Gehäuses 28 und der Anzahl von Zähnen eines entsprechenden der Außenzahnräder 23a und 23b. Weil in der gezeigten Ausführungsform eine Drehung der Trägers 24 beschränkt ist, dreht sich das Gehäuse 28 um einen Zahn, was der Differenz zwischen der Anzahl der Stifte 27 und der Anzahl von Zähnen jeweils der Außenzahnräder 23a und 23b entspricht. Auf diese Weise wird die Drehung der Kurbelwelle 12 mit einem Untersetzungsverhältnis verlangsamt, das als (Anzahl der Zähne jeweils der Außenzahnräder 23a und 23b) / (Anzahl der Stifte 27 - Anzahl der Zähne jeweils der Außenzahnräder 23a und 23b) ausgedrückt wird, und wird die verlangsamte Drehung zu dem Gehäuse 28 übertragen. Das Untersetzungsverhältnis wird als Z3/(Z4 - Z3) ausgedrückt, wobei die Anzahl von Zähnen jeweils der Außenzahnräder 23a und 23b als Z3 angegeben wird und die Anzahl der Stifte 27 als Z4 angegeben wird. Wenn die Differenz zwischen der Anzahl der Stifte 27 und der Anzahl von Zähnen jeweils der Außenzahnräder 23a und 23b gleich 1 ist, ist das Untersetzungsverhältnis gleich der Anzahl von Zähnen jeweils der Außenzahnräder 23a und 23b (= Z3).
Wie vorstehend beschrieben, wird in einer ersten Untersetzungseinheit, die aus dem Eingangszahnrad 10 und der Kurbelwelle 12 besteht, eine von der Antriebsquelle zu dem Untersetzungsgetriebe 1 eingegebene Drehung mit einem ersten Untersetzungsverhältnis verlangsamt, das basierend auf der Anzahl Z1 von Zähnen des Eingangszahnrads 10 und der Anzahl Z2 von Zähnen der Kurbelwelle 12 bestimmt wird, und wird die verlangsamte Drehung zu dem Untersetzungsmechanismus 20 ausgegeben. In dem Untersetzungsmechanismus 20 wird die Drehung weiter mit einem zweiten Untersetzungsverhältnis verlangsamt und wird die weiter verlangsamte Drehung von dem Gehäuse 28 zu einer Zieleinrichtung ausgegeben. Das Untersetzungsgetriebe 1 kann also eine Drehung von der Antriebsquelle mit einem hohen Untersetzungsverhältnis verlangsamen, das durch ein Produkt aus dem ersten Untersetzungsverhältnis und dem zweiten Untersetzungsverhältnis wiedergegeben wird.
Im Folgenden wird ein Untersetzungsgetriebe 101 gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 4 beschrieben. Das Untersetzungsgetriebe 101 gemäß der anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich von dem Untersetzungsgetriebe 1 von 1 dadurch, dass ein Stirnrad mit einem Ende einer Kurbelwelle 12 gegenüber einem Zahnteil 12e gekoppelt ist und eine Drehantriebskraft von einem anderen Eingangszahnrad, das verschieden von dem Eingangszahnrad 10 ist, zu dem Stirnrad übertragen wird. In dem Untersetzungsgetriebe 101 von 4 werden Komponenten, die denjenigen des Untersetzungsgetriebes 1 von 1 gleich oder ähnlich sind, durch gleiche oder ähnliche Bezugszeichen wie in 1 angegeben und wird hier auf eine wiederholte ausführliche Beschreibung dieser Komponenten verzichtet.
Das Untersetzungsgetriebe 101 von 4 enthält ein Eingangszahnrad 110 zusätzlich zu dem Eingangszahnrad 10. Eine Drehantriebskraft von einer Antriebsquelle wie etwa einem Elektromotor wird zu dem Eingangszahnrad 110 eingegeben. Das Eingangszahnrad 110 weist Außenzähne 110a auf, wobei die Anzahl der Außenzähne 110 gleich Z5 ist. Das Eingangszahnrad 110 ist an einem vierten Trägerglied 24d über ein Lager 21c montiert. Das vierte Trägerglied 24d ist an einem dritten Trägerglied 24c unter Verwendung einer Schraube 26c befestigt.
Die Kurbelwelle 12 umfasst einen Kopplungsteil 12g, der auf einer zu dem Zahnteil 12e in der Richtung der Achse A2 gegenüberliegenden Seite vorgesehen ist. In der Richtung der Achse A2 ist der Kopplungsteil 12g auf der Seite X2 relativ zu einem zweiten Zapfenteil 12b vorgesehen. Der Kopplungsteil 12g weist im Wesentlichen eine Säulenform auf. Der Kopplungsteil 12g ist mit dem zweiten Zapfenteil 12b integriert und weist somit einen einstückigen Aufbau mit diesem auf. Ein Außenzahnkeil 12g1 ist an einer Außenfläche (insbesondere auf einer Seitenfläche um die Achse A2 herum) des Kopplungsteils 12g vorgesehen.
Ein Stirnrad 120 weist Außenzähne 120a, wobei die Anzahl der Außenzähne 120 gleich Z6 ist, und ein Durchgangsloch 120b auf. Das Durchgangsloch 120b ist ein Durchgangsloch, das sich durch das Stirnrad 120 in der radialen Mitte des Stirnrads 120 in einer Richtung entlang der Achse A2 erstreckt. Ein Innenzahnkeil 120c ist in dem Durchgangsloch 120b vorgesehen.
Das Stirnrad 120 ist derart angeordnet, dass seine Außenzähne 120b mit den Außenzähnen 110a des Eingangszahnrads 110 eingreifen. Durch diese Konfiguration wird eine Drehung des Zahnrads 110 zu dem Stirnrad 120 übertragen. Die Drehung des Eingangszahnrads 110 wird zu dem Stirnrad 120 mit einem Geschwindigkeitsverhältnis übertragen, das basierend auf der Anzahl der Außenzähne 110a des Eingangszahnrads 110 und der Anzahl der Außenzähne 120a des Stirnrads 120 bestimmt wird. Die Drehung des Eingangszahnrads 110 wird mit einer Geschwindigkeit mit einem Geschwindigkeitsverhältnis Z6/Z5 geändert, wobei die Anzahl der Außenzähne 110a des Eingangszahnrads 110 als Z5 angegeben ist und die Anzahl der Außenzähne 120a des Stirnrads 120 als Z6 angegeben ist, und die Drehung mit der geänderten Geschwindigkeit wird zu dem Stirnrad 120 übertragen. Die Anzahl der externen Zähne 110a und die Anzahl der externen Zähne 120a kann derart gesetzt werden, dass ein Geschwindigkeitsverhältnis zwischen dem Eingangszahnrad 110 und dem Stirnrad 120 (d.h. ein Geschwindigkeitsverhältnis zwischen dem Eingangszahnrad 110 und der Kurbelwelle 12) verschieden ist von einem Geschwindigkeitsverhältnis zwischen dem Eingangszahnrad 10 und der Kurbelwelle 12.
Das Stirnrad 120 ist mit der Kurbelwelle 12 gekoppelt. Insbesondere ist der Kopplungsteil 12g der Kurbelwelle 12 durch das Durchgangsloch 120b eingesteckt, sodass der in dem Durchgangsloch 120b vorgesehene Innenzahnkeil 120c mit dem an dem Kopplungsteil 12g vorgesehenen Außenzahnkeil 12b1 eingreift, wodurch das Stirnrad 120 mit der Kurbelwelle 12 gekoppelt ist. Das Stirnrad 120 ist mit der Kurbelwelle 12 keilverbunden, sodass die Drehung des Stirnrads 120 zu der Kurbelwelle 12 übertragen werden kann. Weil das Stirnrad 120 und die Kurbelwelle 12 keilverbunden sind, sind das Stirnrad 120 und die Kurbelwelle 12 nicht miteinander integriert. Das heißt, dass das Stirnrad 120 und die Kurbelwelle 12 separate Glieder sind.
Im Folgenden wird der Betrieb des Untersetzungsgetriebes 101 beschrieben. In dem Untersetzungsgetriebe 101 wird eine Drehantriebskraft von der Antriebsquelle zu entweder dem Eingangszahnrad 10 oder dem Eingangszahnrad 101 eingegeben. Wenn eine Drehantriebskraft zu dem Eingangszahnrad 10 eingegeben wird, wird das Untersetzungsgetriebe 101 ähnlich wie das Untersetzungsgetriebe 1 betrieben. Wenn eine Drehantriebskraft von der Antriebsquelle zu dem Eingangszahnrad 110 eingegeben wird, wird die Drehung des Eingangszahnrads 110 mit einem Geschwindigkeitsverhältnis beschleunigt oder verlangsamt, das basierend auf der Anzahl der Außenzähne 110a des Eingangszahnrads 110 und der Anzahl der Außenzähne 120a des Stirnrads 120 bestimmt wird, und wird die beschleunigte oder verlangsamte Drehung zu dem Stirnrad 120 übertragen. Weil das Stirnrad 120 und die Kurbelwelle 12 keilverbunden sind, dreht sich bei einer Drehung des Stirnrads 120 die Kurbelwelle 12 um die Achse A2. Wenn sich die Kurbelwelle 12 an der Achse A2 dreht, drehen sich Außenzahnräder 23a und 23b jeweils relativ zu dem Gehäuse 28 um eine Größe in Entsprechung zu einer Differenz zwischen der Anzahl von Stiften 27 des Gehäuses 28 und der Anzahl von Zähnen eines entsprechenden der Außenzahnräder 23a und 23b. Auf diese Weise wird eine Drehung der Kurbelwelle 12 verlangsamt und wird die verlangsamte Drehung zu dem Gehäuse 28 übertragen und von dem Gehäuse 28 zu einer Zieleinrichtung ausgegeben.
Im Folgenden wird ein Untersetzungsgetriebe 201 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 5 beschrieben. Das Untersetzungsgetriebe 201 gemäß der weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich von dem Untersetzungsgetriebe 1, dessen Drehung direkt von dem Eingangszahnrad 10 zu der Kurbelwelle 12 übertragen wird, dadurch, dass die Drehung des Untersetzungsgetriebes 201 von einem Eingangszahnrad zu einer Kurbelwelle 12 über ein Ringzahnrad 220 übertragen wird. Das Untersetzungsgetriebe 201 enthält einen Untersetzungsmechanismus, der dem Untersetzungsmechanismus 20 des Untersetzungsgetriebes 1 ähnlich ist. Es wird deshalb hier auf eine Beschreibung des Untersetzungsmechanismus des Untersetzungsgetriebes 201 verzichtet.
Das Untersetzungsgetriebe 201 enthält ein Eingangszahnrad 210 anstelle des Eingangszahnrads 10. Das Eingangszahnrad 210 ist an einer nicht ausgerichteten Position auf einer radial äußeren Seite in Bezug auf die Mittenachse A1 angeordnet. Das Eingangszahnrad 210 überträgt eine von einer nicht gezeigten Antriebsquelle eingegebene Drehung zu dem Ringzahnrad 220.
Das Ringzahnrad 220 ist auf einer radial weiter innen gelegenen Seite als das Eingangszahnrad 210 vorgesehen. Das Ringzahnrad 220 weist Innenzähne 220a und Außenzähne 220b auf. Das Eingangszahnrad 201 greift in die Außenzähne 220b des Ringzahnrads 220 ein.
Ein Zahnteil 12e der Kurbelwelle 12 ist auf einer Innenseite des Ringzahnrads 220 vorgesehen, und Außenzähne 12f des Zahnteils 12e greifen mit den Innenzähnen 220a des Ringzahnrads 220 ein. Wenn dementsprechend die Anzahl der Außenzähne 220b des Ringzahnrads 220 konstant gesetzt ist (d.h. wenn die Position des Eingangszahnrads 210 und die Anzahl von Zähnen des Eingangszahnrads 210 konstant gesetzt sind), kann die Anzahl der Innenzähne 220a des Ringzahnrads 220 in Abhängigkeit von einer Breite (einer radialen Dimension) des Ringzahnrads 220 geändert werden Wenn also die Anzahl der Außenzähne 220b des Ringzahnrads 220 konstant gesetzt ist, kann ein Geschwindigkeitsverhältnis zwischen dem Ringzahnrad 220 und der Kurbelwelle 12 in Abhängigkeit von der Breite (der radialen Dimension) des Ringzahnrads 220 angepasst werden.
Im Folgenden wird der Betrieb des Untersetzungsgetriebes 201 beschrieben. Wenn eine Drehantriebskraft von der Antriebsquelle zu dem Eingangszahnrad 210 eingegeben wird, wird eine Drehung des Eingangszahnrads 210 zu dem Ringzahnrad 220 und dann zu der Kurbelwelle 12 übertragen. Unter der von dem Eingangszahnrad 210 über das Ringzahnrad 220 eingegebenen Drehantriebskraft dreht sich die Kurbelwelle 12 an einer Achse A2. Wenn sich die Kurbelwelle 12 dreht, drehen sich Außenzahnräder 23a und 23b jeweils relativ zu einem Gehäuse 28 um eine Größe in Entsprechung zu einer Differenz zwischen der Anzahl von Stiften 27 des Gehäuses 28 und der Anzahl von Zähnen eines entsprechenden der Außenzahnräder 23a und 23b. Auf diese Weise wird eine Drehung der Kurbelwelle 12 verlangsamt und wird die verlangsamte Drehung zu dem Gehäuse 28 übertragen und von dem Gehäuse 28 zu einer Zieleinrichtung ausgegeben.
Im Folgenden werden vorteilhafte Effekte der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen erläutert. In den vorstehenden Ausführungsformen umfasst die Kurbelwelle 12 den Zahnteil 12e, der mit dem Eingangszahnrad 10 eingreift, und den Zapfenteil 12a, der integriert mit dem Zahnteil 12e vorgesehen ist, wobei sich die Kurbelwelle 12 um die Achse A2 dreht, wenn sich das Eingangszahnrad 10 dreht. Auf diese Weise wird eine Drehung von dem Eingangszahnrad 10 direkt zu der Kurbelwelle 12 übertragen, ohne dass dazwischen ein Stirnrad verwendet wird. Aus diesem Grund werden die radialen Dimensionen der Untersetzungsgetriebe 1 und 101 nicht durch das Stirnrad beschränkt. Bei dieser Konfiguration kann der Freiheitsgrad des Entwurfs der Untersetzungsgetriebe 1 und 101 vergrößert werden. Insbesondere kann der Freiheitsgrad des Entwurfs in Bezug auf die radialen Dimensionen der Komponenten der Untersetzungsgetriebe 1 und 101 vergrößert werden. Wenn zum Beispiel ein Durchgangsloch jeweils in den Außenzahnrädern 23a und 23b und dem Träger 24 entlang der Mittenachse A1 vorgesehen ist, kann eine radiale Dimension des Durchgangslochs vergrößert werden. Durch diese Konfiguration kann ein Raum für das Aufnehmen einer Verdrahtung sichergestellt werden, wobei die Verdrahtung mit einer Zieleinrichtung, zu der die Drehung übertragen wird, und mit der Antriebsquelle verbunden ist.
Weil in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen eine Drehung von dem Eingangszahnrad 10 direkt zu der Kurbelwelle 12 eingegeben wird, ohne dass dazwischen ein Stirnrad verwendet wird, kann im Vergleich zu dem herkömmlichen, das Stirnrad verwendenden Untersetzungsgetriebe Stirnrad das Auftreten eines Rückschlages, wenn eine Drehung von einem Eingangszahnrad zu einer Kurbelwelle übertragen wird, unterdrückt werden. Die Außenzähne 12f des Zahnteils 12e der Kurbelwelle 12 sind mit einer Evolventenzahnform ausgebildet, sodass das Auftreten eines Rückschlags zwischen dem Eingangszahnrad 10 und dem Zahnteil 12e unterdrückt werden kann.
Weil in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen eine Drehung des Eingangszahnrads 10 direkt zu der Kurbelwelle 12 eingegeben wird, ohne dass dazwischen ein Stirnrad verwendet wird, ist kein Stirnrad erforderlich, wodurch die Anzahl der Komponenten der Untersetzungsgetriebe 1 und 101 reduziert werden kann. Das herkömmliche Untersetzungsgetriebe verwendet nicht nur einen Hauptkörper des Stirnrads, sondern auch einen Haltering, der ein Abfallen des Stirnrads von der Kurbelwelle verhindert. Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen kann auf das Stirnrad und den Haltering verzichtet werden.
Weil in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen die Drehung von dem Eingangszahnrad 10 direkt zu der Kurbelwelle 12 eingegeben wird, ohne dass dazwischen ein Stirnrad verwendet wird, wird eine Anpassung des Geschwindigkeitsverhältnisses zwischen dem Eingangszahnrad 10 und der Kurbelwelle 12 vereinfacht. Wenn zum Beispiel ein Geschwindigkeitsverhältnis durch das Vergrößern des Durchmessers und der Anzahl von Zähnen eines Eingangszahnrads angepasst wird, muss in dem herkömmlichen Untersetzungsgetriebe die radiale Dicke (eine Dimension, die durch die Differenz zwischen dem Kopfkreisradius des Stirnrads und dem Radius eines Durchgangslochs des Stirnrads wiedergegeben wird) des Stirnrads vergrößert werden. Dies kann zu einer Verminderung der Stärke des Stirnrads führen. Um die Stärke des Stirnrads sicherzustellen und gleichzeitig die radiale Dicke des Stirnrads zu verkleinern, muss die axiale Dicke des Stirnrads vergrößert werden. Diese Methode hat jedoch eine unvorteilhafte Vergrößerung der axialen Dimension des Untersetzungsgetriebes zur Folge. Wenn gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen das Geschwindigkeitsverhältnis angepasst wird, indem der Durchmesser des Eingangszahnrads 10 vergrößert wird, kann dies durch das Verkleinern des Durchmessers des Zahnteils 12e der Kurbelwelle 12 bewerkstelligt werden. Der Zahnteil 12e kann mit einer soliden Säulenform ausgebildet werden, sodass die Stärke des Zahnteils 12e im Vergleich zu einem hohlen Stirnrad einfach aufrechterhalten werden kann.
In den vorstehenden Ausführungsformen ist der Kopfkreisdurchmesser D2 der Außenzähne 12f des Zahnteils 12e der Kurbelwelle 12 gleich oder im Wesentlichen gleich dem Durchmesser D1 des ersten Zapfenteils 12a. Durch diese Konfiguration kann ein Kontaktverhältnis zwischen dem Eingangszahnrad 10 und dem Zahnteil 12e vergrößert werden.
Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird das von dem Eingangszahnrad 10 verschiedene Eingangszahnrad 110 vorgesehen und wird die Drehung von dem Eingangszahnrad 110 zu der Kurbelwelle 12 über das Stirnrad 120 übertragen. Dementsprechend können zweifache Eingangssysteme für das Eingeben einer Drehung zu der Kurbelwelle 12 erhalten werden. Wenn zum Beispiel bei dieser Konfiguration eines von derartigen zweifachen Eingangssystemen betriebsunfähig wird, kann das Untersetzungsgetriebe 101 weiterhin unter Verwendung des anderen der zweifachen Eingangssysteme betrieben werden.
Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist das Verhältnis zwischen der Anzahl Z1 der Zähne des Eingangszahnrads 10 und der Anzahl Z2 der Außenzähne 12f des Zahnteils 12e verschieden von dem Verhältnis zwischen der Anzahl Z5 der Außenzähne 110a des Eingangszahnrads 110 und der Anzahl Z6 der Außenzähne. Durch diese Konfiguration kann das Geschwindigkeitsverhältnis zwischen einem Eingangssystem für das Eingeben einer Drehung von dem Eingangszahnrad 10 und einem Eingangssystem für das Eingeben einer Drehung von dem Eingangszahnrad 110 geändert werden.
Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird eine Drehung des Eingangszahnrads 210 zu der Kurbelwelle 12 durch das Ringzahnrad 220 übertragen, das die Außenzähne 220b und die Innenzähne 220a aufweist, wobei die Außenzähne 220b mit dem Eingangszahnrad 210 eingreifen. Die Verwendung des Ringzahnrads 220 ermöglicht es, eine Drehung des Eingangszahnrads 210 zu der Kurbelwelle 12 ohne Verwendung eines Stirnrads zu übertragen. Und wenn die Position des Eingangszahnrads 210 und die Anzahl von Zähnen des Eingangszahnrads 210 konstant gesetzt sind, kann die Anzahl der Eingangszähne 220a des Ringzahnrads 220 in Abhängigkeit von einer Breite (einer radialen Dimension) des Ringzahnrads 220 geändert werden. Wenn also die Position des Eingangszahnrads 210 und die Anzahl von Zähnen des Eingangszahnrads 210 konstant gesetzt sind, kann das Geschwindigkeitsverhältnis zwischen dem Ringzahnrad 220 und der Kurbelwelle 12 in Abhängigkeit von der Breite des Ringzahnrads 220 angepasst werden. Weil in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beinahe keine Entwurfsbeschränkungen in Bezug auf die Breite des Ringzahnrads 220 gegeben sind, wird eine Drehung des Eingangszahnrads 210 zu der Kurbelwelle 12 über das Ringzahnrad 220 übertragen, wodurch eine flexible Einstellung eine Geschwindigkeitsverhältnisses ermöglicht wird.
Die Dimensionen, Materialien und Anordnungen der verschiedenen hier beschriebenen Komponenten sind nicht auf die für die Ausführungsformen genannten beschränkt, wobei die Komponenten auch andere Dimensionen, Materialien und Anordnungen aufweisen können, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird. Weiterhin können auch andere hier nicht eigens beschriebene Komponenten zu den beschriebenen Komponenten hinzugefügt werden oder können einige der für die Ausführungsformen beschriebenen Komponenten weggelassen werden.
Die hier beschriebenen Ausführungsformen können in geeigneter Weise miteinander kombiniert werden. Eine durch das Kombinieren einer Vielzahl von Komponenten erzielte Ausführungsform kann eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bilden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2019076838 [0001]
JP 201689916 [0003]

Claims

Untersetzungsgetriebe, umfassend: eine Kurbelwelle, die umfasst: einen Zahnteil, der durch eine Drehung von einer Antriebsquelle angetrieben wird, und einen Zapfenteil, der integriert mit dem Zahnteil ausgebildet ist, wobei die Kurbelwelle konfiguriert ist für eine Drehung um eine Achse des Zapfenteils, und einen Untersetzungsmechanismus zum Verlangsamen der Drehung der Kurbelwelle und zum Ausgeben der verlangsamten Drehung.
Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 1, wobei der Zahnteil mit einem Eingangszahnrad eingreift, wobei das Eingangszahnrad eine Drehung von der Antriebsquelle überträgt.
Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 2, wobei der Zahnteil Außenzähne aufweist, die mit dem Eingangszahnrad eingreifen.
Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 3, wobei die Außenzähne die Form einer Evolventenkurve aufweisen.
Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 3, wobei die Außenzähne einen Teil einer Außenfläche der Kurbelwelle definieren.
Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 3, wobei der Zapfenteil eine Säulenform mit einem Durchmesser aufweist, der gleich oder im Wesentlichen gleich dem Kopfkreisdurchmesser der Außenzähne ist.
Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 2, das weiterhin umfasst: ein anderes Eingangszahnrad, das verschieden von dem Eingangszahnrad ist, und ein Außenzahnrad, das Außenzähne aufweist, die mit dem anderen Eingangszahnrad eingreifen, wobei das Außenzahnrad an der Kurbelwelle montiert ist.
Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 7, wobei das Verhältnis zwischen der Anzahl von Zähnen des Eingangszahnrads und der Anzahl von Zähnen des Zahnteils verschieden ist von dem Verhältnis zwischen der Anzahl von Zähnen des anderen Eingangszahnrads und der Anzahl von Zähnen des Außenzahnrads.
Untersetzungsgetriebe, umfassend: ein Eingangszahnrad für das Übertragen einer Drehung von einer Antriebsquelle, ein Ringzahnrad, das Außenzähne und Innenzähne aufweist, wobei die Außenzähne mit dem Eingangszahnrad eingreifen, eine Kurbelwelle, die Außenzähne aufweist, die mit den Innenzähnen eingreifen, wobei die Kurbelwelle konfiguriert ist für eine Drehung um eine Achse, und einen Untersetzungsmechanismus zum Verlangsamen einer Drehung der Kurbelwelle und zum Ausgeben der verlangsamten Drehung.
Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 2, umfassend: eine Kurbelwelle, die umfasst: einen Zahnteil, der mit einem Eingangszahnrad eingreift, wobei das Eingangszahnrad eine Drehung von einer Antriebsquelle überträgt, und einen Zapfenteil, der integriert mit dem Zahnteil ausgebildet ist, wobei die Kurbelwelle konfiguriert ist für eine Drehung um eine Achse des Zapfenteils, einen Untersetzungsmechanismus zum Verlangsamen einer Drehung der Kurbelwelle und zum Ausgeben der verlangsamten Drehung, ein anderes Eingangszahnrad, das verschieden von dem Eingangszahnrad ist, und ein Außenzahnrad, das Außenzähne aufweist, die mit dem anderen Eingangszahnrad eingreifen, wobei das Außenzahnrad an der Kurbelwelle montiert ist.
Roboter, der das Untersetzungsgetriebe gemäß dem Anspruch 1 enthält.