DE102021119997A1

DE102021119997A1 - Untersetzungsgetriebe

Info

Publication number: DE102021119997A1
Application number: DE102021119997.2A
Authority: DE
Inventors: Keitaro Ozaki; Shun ABE
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2020-08-03
Filing date: 2021-08-02
Publication date: 2022-02-03
Also published as: CN114060475A; JP2022028440A

Abstract

Es wird eine Technik bereitgestellt, die in der Lage ist, Verschleiß auf einer Wälzkontaktfläche eines Hauptlagers (54, 56) zu unterdrücken.Ein Untersetzungsgetriebe (10) umfasst einen Untersetzungsmechanismus (92), der ein Innenzahnrad (20) und ein Außenzahnrad (16) aufweist, ein Abtriebselement (50), auf das durch den Untersetzungsmechanismus (92) verlangsamte Drehung übertragen wird, und ein Hauptlager (54, 56), das das Abtriebselement (50) lagert, wobei das Hauptlager (54, 56) eine Walze (75) aufweist. Die Walze (75) weist einen Zwischenabschnitt (76) in einer Walzenmittellinienrichtung und einen balligen Abschnitt (77), von dem ein Außendurchmesser von dem Zwischenabschnitt (76) zu einem Endabschnitt hin in der Walzenmittellinienrichtung allmählich abnimmt, auf. Eine vorstehende Spitzenhöhe Rpk des balligen Abschnitts (77) beträgt 0,063 µm oder weniger.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Untersetzungsgetriebe.
Beschreibung des Standes der Technik
Japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 2010-159774 beschreibt ein Untersetzungsgetriebe, das ein erstes und ein zweites Hauptlager enthält, die zwischen einem Gehäuse eines Abtriebselements und einem ersten und einem zweiten Flanschkörper eines Befestigungselements eingefügt sind. Das erste und das zweite Hauptlager enthalten Walzen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Der vorliegende Erfinder hat die offenbarte Technik der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 2010-159774 untersucht und erkannt, dass das folgende Problem vorliegt. Es gibt einen Fall, in dem die Walze des Hauptlagers mit einem balligen Abschnitt versehen ist. In diesem Fall kann Verschleiß auf einer Wälzkontaktfläche auftreten, die dem balligen Abschnitt zugewandt ist. Die offenbarte Technik der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 2010-159774 ergreift keine Maßnahmen dagegen, so dass es Raum für Verbesserungen gibt.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist im Hinblick auf solche Umstände gemacht worden, und einer der Zwecke ist es, eine Technik bereitzustellen, die in der Lage ist, Verschleiß auf einer Wälzkontaktfläche eines Hauptlagers zu unterdrücken.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung zum Lösen des oben beschriebenen Problems wird ein Untersetzungsgetriebe bereitgestellt, das einen Untersetzungsmechanismus, der ein Innenzahnrad und ein Außenzahnrad aufweist, ein Abtriebselement, auf das durch den Untersetzungsmechanismus verlangsamte Drehung übertragen wird, und ein Hauptlager, das das Abtriebselement lagert, umfasst, wobei das Hauptlager eine Walze aufweist. Die Walze weist einen Zwischenabschnitt in einer Walzenmittellinienrichtung und einen balligen Abschnitt, von dem ein Außendurchmesser von dem Zwischenabschnitt zu einem Endabschnitt hin in der Walzenmittellinienrichtung allmählich abnimmt, auf. Eine vorstehende Spitzenhöhe Rpk des balligen Abschnitts beträgt 0,063 µm oder weniger.
Gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann Verschleiß auf einer Wälzkontaktfläche eines Hauptlagers unterdrückt werden.
Figurenliste

1 ist eine Seitenschnittansicht eines Untersetzungsgetriebes gemäß einer Ausführungsform.
2 ist eine Vorderschnittansicht eines Untersetzungsgetriebes gemäß der Ausführungsform.
3 ist eine schematische Seitenansicht einer Walze eines Exzenterkörperlagers gemäß der Ausführungsform.
4 ist ein schematisches Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer inneren Wälzkontaktfläche eines Exzenterkörperlagers und einer Walze zeigt.
5 ist ein Graph, der eine Rauheitskurve und eine Lastkurve zeigt, die verwendet werden, um eine Rpk zu erhalten.
6 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Form eines balligen Abschnitts einer Walze eines Exzenterkörperlagers zeigt.
7A ist ein schematisches Diagramm, das einen Haltbarkeitstest zeigt, und 7B ist ein Diagramm, das einen in dem Haltbarkeitstest durchgeführten Vorgang zeigt.
8 ist eine schematische Seitenansicht einer Walze eines Hauptlagers gemäß der Ausführungsform.
9 ist ein schematisches Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer inneren Wälzkontaktfläche eines Hauptlagers und einer Walze eines Hauptlagers zeigt.
10 ist ein schematisches Diagramm, das einen Bewertungstest zeigt.

GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Nachstehend wird ein Beispiel einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die gleichen Bestandteile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und eine redundante Beschreibung wird weggelassen. In jeder Zeichnung sind einige der Bestandteile in geeigneter Weise weggelassen, oder die Abmessungen davon sind der Einfachheit der Erläuterung halber in geeigneter Weise vergrößert oder verkleinert. Die Zeichnungen sind in Übereinstimmung mit der Richtung der Bezugszeichen zu sehen.
1 ist eine Seitenschnittansicht eines Untersetzungsgetriebes 10 gemäß einer Ausführungsform, und 2 ist eine Vorderschnittansicht des Untersetzungsgetriebes 10. 2 zeigt ein Diagramm, in dem sich eine Drehphase eines Außenzahnrads 16 von der in 1 unterscheidet. Das Untersetzungsgetriebe 10 ist ein Untersetzungsgetriebe mit einem exzentrisch oszillierenden Untersetzungsmechanismus, bei dem das in ein Innenzahnrad 20 eingreifende Außenzahnrad 16 zum Oszillieren gebracht wird, so dass das Innenzahnrad 20 oder das Außenzahnrad 16 zum Drehen gebracht wird, und eine resultierende axiale Drehkomponente wird von einem Abtriebselement 50 an eine angetriebene Vorrichtung ausgegeben.
Das Untersetzungsgetriebe 10 enthält hauptsächlich eine Antriebswelle 12, eine Kurbelwelle 14, ein Außenzahnrad 16, ein Exzenterkörperlager 18, ein Innenzahnrad 20, einen Träger 22, 24, ein Gehäuse 26 und ein Hauptlager 54, 56. Nachstehend wird eine Richtung entlang einer Mittelachse CL1 des Innenzahnrads 20 als eine „Axialrichtung“ bezeichnet, und eine Umfangsrichtung und eine Radialrichtung eines Kreises, der auf der Mittelachse CL1 zentriert ist, werden entsprechend als eine „Umfangsrichtung“ und eine „Radialrichtung“ bezeichnet. Zunächst wird die Gesamtkonfiguration des Untersetzungsgetriebes 10 der Ausführungsform beschrieben, dann wird das Exzenterkörperlager 18 beschrieben und dann wird das Hauptlager 54, 56 beschrieben.
Die Antriebswelle 12 ist mit einer Antriebsvorrichtung (nicht gezeigt) verbunden und wird durch Drehkraft, die von der Antriebsvorrichtung eingeleitet wird, gedreht. Die Antriebsvorrichtung ist beispielsweise ein Motor, ein Getriebemotor, eine Maschine oder dergleichen.
Die Kurbelwelle 14 wird integral mit der Antriebswelle 12 gedreht. Die Kurbelwelle 14 der vorliegenden Ausführungsform dient auch als die Antriebswelle 12. Das Untersetzungsgetriebe 10 der vorliegenden Ausführungsform ist ein Mittelkurbeltyp, bei dem eine Drehmittellinie CL2 der Kurbelwelle 14 koaxial mit der Mittelachse CL1 des Innenzahnrads 20 vorgesehen ist. Die Kurbelwelle 14 enthält einen Wellenkörper 28, der sich durch eine Drehung der Antriebswelle 12 um die Drehmittellinie CL2 dreht, und mehrere Exzenterkörper 30, die integral mit dem Wellenkörper 28 drehbar sind.
Bei dem Exzenterkörper 30 ist seine eigene axiale Mitte CL3 in Bezug auf die Drehmittellinie CL2 der Kurbelwelle 14 exzentrisch, und der Exzenterkörper 30 ist in der Lage, das Außenzahnrad 16 zum Oszillieren zu bringen. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind drei Exzenterkörper 30 vorgesehen, und die Exzenterphasen der benachbarten Exzenterkörper 30 sind um 120° voneinander verschoben. In 1 ist die axiale Mitte des Exzenterkörpers 30, der sich in der Mitte der mehreren Exzenterkörper 30 befindet, in einer Tiefenrichtung einer Papieroberfläche von 1 in Bezug auf die Drehmittellinie CL2 der Kurbelwelle 14 verschoben. Der Exzenterkörper 30 der vorliegenden Ausführungsform ist als ein Teil desselben Elements wie der Wellenkörper 28 konfiguriert.
Das Außenzahnrad 16 ist individuell entsprechend jedem der mehreren Exzenterkörper 30 vorgesehen. Bei dem Außenzahnrad 16 ist ein erstes Durchgangsloch 34, durch das ein Stiftkörper 32 dringt, gebildet. Das erste Durchgangsloch 34 ist so vorgesehen, dass es von der Mitte des Außenzahnrads 16 versetzt ist.
Das Exzenterkörperlager 18 ist zwischen dem Exzenterkörper 30 und dem Außenzahnrad 16 angeordnet. Das Exzenterkörperlager 18 ist individuell entsprechend jedem der mehreren Exzenterkörper 30 vorgesehen. Das Exzenterkörperlager 18 wird von einem entsprechenden Exzenterkörper 30 gestützt und lagert das dem Exzenterkörper 30 entsprechende Außenzahnrad 16. Das Außenzahnrad 16 ist durch einen entsprechenden Exzenterkörper 30 über das Exzenterkörperlager 18 drehbar gelagert. Das Exzenterkörperlager 18 ist innerhalb eines zweiten Durchgangslochs 36 angeordnet, das durch einen Mittelabschnitt des Außenzahnrads 16 verläuft. Details des Exzenterkörperlagers 18 werden später beschrieben.
Das Innenzahnrad 20 der vorliegenden Ausführungsform enthält einen Innenzahnrad-Hauptkörper 38, der mit dem Gehäuse 26 integriert ist, und einen Außenstift 40, der separat von dem Innenzahnrad-Hauptkörper 38 vorgesehen ist und die Innenzähne des Innenzahnrads 20 bildet. Der Außenstift 40 ist durch eine Stiftnut 42 drehbar gelagert, die an dem Innenumfangsabschnitt des Innenzahnrad-Hauptkörpers 38 gebildet ist.
Das Gehäuse 26 weist als Ganzes eine zylindrische Form auf, und das Außenzahnrad 16 ist innerhalb des Gehäuses 26 angeordnet. Das Gehäuse 26 der vorliegenden Ausführungsform dient auch als der Innenzahnrad-Hauptkörper 38.
Der Träger 22, 24 enthält einen ersten Träger 22 (nachstehend der Einfachheit halber als ein eingangsseitiger Träger 22 bezeichnet), der auf einer Seite in der Axialrichtung in Bezug auf die mehreren Außenzahnräder 16 vorgesehen ist, und einen zweiten Träger 24 (nachstehend der Einfachheit halber als ein gegeneingangsseitiger Träger 24 bezeichnet), der auf der anderen Seite in der Axialrichtung in Bezug auf die mehreren Außenzahnräder 16 vorgesehen ist. Der Träger 22, 24 lagert die Kurbelwelle 14 drehbar via ein Eingangslager 44.
Der Stiftkörper 32 verbindet den eingangsseitigen Träger 22 mit dem gegeneingangsseitigen Träger 24. Mehrere Stiftkörper 32 (in diesem Beispiel sechs) sind in Abständen um die Mittelachse CL1 des Innenzahnrads 20 vorgesehen. Eine Walze 46 ist außen an dem Stiftkörper 32 drehbar in Bezug auf den Stiftkörper 32 angepasst.
Der Stiftkörper 32 enthält einen Hauptkörperabschnitt 32a, der durch das Außenzahnrad 16 verläuft, und einen Endabschnitt 32b, der in einen Passabschnitt eingepasst ist, der bei einem Träger von dem eingangsseitigen Träger 22 und dem gegeneingangsseitigen Träger 24 gebildet ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist „der eine Träger“ der eingangsseitige Träger 22. Der Stiftkörper 32 der vorliegenden Ausführungsform ist integral als ein Teil desselben Elements wie der andere Träger von dem eingangsseitigen Träger 22 und dem gegeneingangsseitigen Träger 24 vorgesehen. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist „der andere Träger“ der gegeneingangsseitige Träger 24.
Ein Element zum Ausgeben einer Drehkraft an eine angetriebene Vorrichtung (nicht gezeigt) (die durch den Untersetzungsmechanismus verlangsamte Drehung wird übertragen) wird als ein Abtriebselement 50 bezeichnet, und ein Element, das an einem Außenelement (nicht gezeigt) zum Stützen des Untersetzungsgetriebes 10 befestigt ist, wird als ein fixiertes Element 52 bezeichnet. Das Abtriebselement 50 der vorliegenden Ausführungsform ist der gegeneingangsseitige Träger 24 und das fixierte Element 52 ist das Gehäuse 26. Es ist auch möglich, das Gehäuse 26 als ein Abtriebselement und den Träger 22, 24 als ein fixiertes Element zu verwenden.
Das Abtriebselement 50 ist durch das fixierte Element 52 via das Hauptlager 54, 56 drehbar gelagert. Das Hauptlager 54, 56 enthält ein erstes Hauptlager 54 (nachstehend auch als ein eingangsseitiges Hauptlager 54 bezeichnet), das zwischen dem Gehäuse 26 und dem eingangsseitigen Träger 22 angeordnet ist, und ein zweites Hauptlager 56 (nachstehend auch als ein gegeneingangsseitiges Hauptlager 56 bezeichnet), das zwischen dem Gehäuse 26 und dem gegeneingangsseitigen Träger 24 angeordnet ist. Das Hauptlager 54, 56 wird später beschrieben.
Der Betrieb des oben beschriebenen Untersetzungsgetriebes 10 wird erläutert. Wenn eine Drehung von der Antriebsvorrichtung auf die Antriebswelle 12 übertragen wird, wird die Kurbelwelle 14 zusammen mit der Antriebswelle 12 gedreht, und das Außenzahnrad 16 wird durch den Exzenterkörper 30 der Kurbelwelle 14 zum Oszillieren gebracht. In diesem Fall wird das Außenzahnrad 16 so zum Oszillieren gebracht, dass sich seine eigene axiale Mitte CL3 um die Mittelachse CL1 des Innenzahnrads 20 dreht. Wenn das Außenzahnrad 16 zum Oszillieren gebracht wird, werden Eingriffspositionen des Außenzahnrads 16 und des Innenzahnrads 20 sequentiell in der Umfangsrichtung verschoben. Infolgedessen veranlasst jede Umdrehung der Antriebswelle 12 oder der Kurbelwelle 14 das Außenzahnrad 16 oder das Innenzahnrad 20, sich um einen Betrag zu drehen, der einer Differenz in der Anzahl an Zähnen zwischen dem Außenzahnrad 16 und dem Innenzahnrad 20 entspricht.
Wenn der gegeneingangsseitige Träger 24 wie bei der vorliegenden Ausführungsform ein Abtriebselement 50 ist, wird eine Drehung des Außenzahnrads 16 erzeugt. Wenn andererseits das Gehäuse 26 ein Abtriebselement 50 ist, wird eine Drehung des Innenzahnrads 20 erzeugt. Das Abtriebselement 50 dreht sich synchron mit der axialen Drehkomponente des Außenzahnrads 16 oder des Innenzahnrads 20, um die resultierende axiale Drehkomponente an die angetriebene Vorrichtung auszugeben. In diesem Fall wird die Drehung der Antriebswelle 12 mit einem Untersetzungsverhältnis verlangsamt, das der Differenz in der Anzahl an Zähnen zwischen dem Außenzahnrad 16 und dem Innenzahnrad 20 entspricht, und wird dann an die angetriebene Vorrichtung ausgegeben.
Als nächstes wird das Exzenterkörperlager 18 erläutert. Das Exzenterkörperlager 18 ist ein Rollenlager und enthält mehrere Walzen 60 und einen Halter 62. Der Halter 62 hält relative Positionen der mehreren Walzen 60 und lagert die mehreren Walzen 60 drehbar.
Das Exzenterkörperlager 18 enthält eine äußere Wälzkontaktfläche 64, die radial außerhalb der Walze 60 vorgesehen ist und auf der die Walze 60 rollt, und eine innere Wälzkontaktfläche 66, die radial innerhalb der Walze 60 vorgesehen ist und auf der die Walze 60 rollt. Die äußere Wälzkontaktfläche 64 der vorliegenden Ausführungsform ist nicht an einem Außenring vorgesehen, der dem Exzenterkörperlager 18 dediziert ist, sondern ist an einer Innenumfangsfläche des zweiten Durchgangslochs 36 des Außenzahnrads 16 vorgesehen, das in Bezug auf die Walze 60 radial nach außen gewandt ist. Das Exzenterkörperlager 18 der vorliegenden Ausführungsform ist nicht mit einem Außenring versehen, an dem die äußere Wälzkontaktfläche 64 vorgesehen ist. Die innere Wälzkontaktfläche 66 der vorliegenden Ausführungsform ist nicht an einem Innenring vorgesehen, der dem Exzenterkörperlager 18 dediziert ist, sondern ist an einer Außenumfangsfläche des Exzenterkörpers 30 vorgesehen, der in Bezug auf die Walze 60 radial nach innen gewandt ist. Das Exzenterkörperlager 18 der vorliegenden Ausführungsform enthält nicht einen Innenring, der mit der inneren Wälzkontaktfläche 66 versehen ist. Die innere Wälzkontaktfläche 66 und die äußere Wälzkontaktfläche 64 der vorliegenden Ausführungsform sind so vorgesehen, dass sie sich linear auf einer Schnittfläche entlang der Axialrichtung erstrecken.
Die mehreren Walzen 60 sind in Abständen in der Umfangsrichtung vorgesehen. Die Walze 60 der vorliegenden Ausführungsform ist eine zylindrische Walze, und eine Drehmittellinie CL4 der Walze 60 ist parallel zu der Mittelachse CL1 des Innenzahnrads 20 vorgesehen. Nachstehend wird eine Richtung entlang der Drehmittellinie CL4 der Walze 60 als eine Walzenaxialrichtung bezeichnet.
3 ist eine schematische Seitenansicht einer Walze 60. Die Walze 60 enthält einen Zwischenabschnitt 70 in der Walzenaxialrichtung, einen balligen Abschnitt 72, von dem ein Außendurchmesser von dem Zwischenabschnitt 70 zu einem Endabschnitt hin in der Walzenaxialrichtung allmählich abnimmt, und einen Eckabschnitt 74, der durch eine Außenumfangsfläche der Walze 60 und eine Endfläche 60a in der Walzenaxialrichtung gebildet ist. In der Zeichnung ist der ballige Abschnitt 72 schraffiert. Der Zwischenabschnitt 70 der vorliegenden Ausführungsform bildet einen Bereich, der einen Mittelabschnitt der Walze 60 enthält, und erstreckt sich linear entlang der Drehmittellinie CL4 der Walze 60. Der ballige Abschnitt 72 ist vorgesehen, um einen Kantenkontakt der Walze 60 mit der Wälzkontaktfläche 64, 66 zu verhindern, wenn eine Fehlausrichtung bei der Walze 60 auftritt. Die balligen Abschnitte 72 der vorliegenden Ausführungsform sind individuell auf beiden Seiten der Walze 60 in der Walzenaxialrichtung in Bezug auf den Zwischenabschnitt 70 vorgesehen. Der Eckabschnitt 74 der vorliegenden Ausführungsform bildet einen gekrümmten Abschrägungsabschnitt.
Als nächstes wird die Verschleißunterdrückungstechnik des Exzenterkörperlagers 18 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 4 ist ein schematisches Diagramm, das eine Beziehung zwischen der inneren Wälzkontaktfläche 66 des Exzenterkörperlagers 18 und der Walze 60 zeigt. Hier sind eine Seitenansicht eines Teils der Walze 60 und eine Ansicht, in der die innere Wälzkontaktfläche 66 des Exzenterkörperlagers 18 auf gleicher Ebene ausgestaltet ist, gezeigt. In der Zeichnung ist Schraffur an einer Stelle, an der Verschleiß auftritt, und an einer Stelle, an der die Walze 60 in Bezug auf die Stelle rollt, an der Verschleiß auftritt, angebracht.
Der vorliegende Erfinder hat festgestellt, dass es wahrscheinlich ist, dass Verschleiß bei dem Exzenterkörperlager 18 auftritt, wenn in das Untersetzungsgetriebe 10 eingeleitetes Drehmoment zunimmt. Es gab eine Tendenz, dass Verschleiß an der Wälzkontaktfläche 64, 66 des Exzenterkörperlagers 18 leicht auftritt, insbesondere an der inneren Wälzkontaktfläche 66 des Exzenterkörperlagers 18 an einer Stelle, an der der ballige Abschnitt 72 der Walze 60 rollt.
Der vorliegende Erfinder hat Maßnahmen dagegen untersucht. Als ein Ergebnis wurde festgestellt, dass eine Einstellung einer vorstehenden Spitzenhöhe Rpk (nachstehend auch einfach als „Rpk“ bezeichnet) des balligen Abschnitts 72 der Walze 60 und eines dimensionslosen Fallbetrags Da (später beschrieben) des balligen Abschnitts 72 wirksam ist.
Rpk ist einer von Parametern, die Oberflächenrauheit einer zu messenden Oberfläche darstellen, und ist in JIS B6071-2 spezifiziert. 5 ist ein Graph, der eine Rauheitskurve Cr und eine Lastkurve Cl, die zum Erhalten von Rpk verwendet werden, zeigt. Beim Erhalten der Rpk wird die Rauheitskurve Cr der zu messenden Oberfläche, die in JIS B6071-1 spezifiziert ist, erfasst, und die Lastkurve Cl wird aus der erfassten Rauheitskurve Cr berechnet. Ein Niveau eines Schnittpunkts einer äquivalenten geraden Linie Le, die mit einer Mitte der Lastkurve Cl äquivalent ist, und einer Vertikalachse an einer Position von 0% auf der Horizontalachse, ist als ein oberes Niveau Lu eines Kernabschnitts definiert, und ein Niveau eines Schnittpunkts der äquivalenten geraden Linie Cl und der Vertikalachse an einer Position von 100% auf der Horizontalachse ist als ein unteres Niveau L1 des Kernabschnitts definiert. In diesem Fall ist bei der Rauheitskurve Cr ein Abschnitt oberhalb des oberen Niveaus Lu des Kernabschnitts ein vorstehender Spitzenabschnitt 80 und ein Abschnitt unterhalb des unteren Niveaus L1 des Kernabschnitts ein vorstehender Talabschnitt 82.
Rpk ist ein Wert, der eine durchschnittliche Höhe des vorstehenden Spitzenabschnitts 80 bei der Rauheitskurve Cr angibt. Eine Gesamtquerschnittsfläche des vorstehenden Spitzenabschnitts 80 bei der Rauheitskurve Cr ist Sa, und ein Lastlängenverhältnis von einer Position von 0% auf der Horizontalachse zu einem Schnittpunkt der Lastkurve Cl und der geraden Linie L1 des oberen Niveaus ist Mr1. In diesem Fall wird die Rpk durch eine Höhe eines rechtwinkligen Dreiecks Ta mit einer Querschnittsfläche gleich Sa mit einer Unterseite als Mr1 bei der Lastkurve Cl dargestellt.
Es gibt verschiedene Parameter, die die Oberflächenrauheit darstellen. Unter diesen hat der vorliegende Erfinder neu herausgefunden, dass Rpk ein Index ist, der auf Verschleiß des Exzenterkörperlagers 18 empfindlich ist. Es wird angenommen, dass dies darauf zurückzuführen ist, dass die Höhe des vorstehenden Spitzenabschnitts 80 von dem vorstehenden Spitzenabschnitt 80 und dem vorstehenden Talabschnitt 82 bei der Rauheitskurve Cr Verschleiß des Exzenterkörperlagers 18 besonders beeinflusst. Je höher die Höhe des vorstehenden Spitzenabschnitts 80 ist, desto größer ist der Oberflächendruck an der Abrollstelle der Walze 60 in Bezug auf die Wälzkontaktfläche 64, 66 des Exzenterkörperlagers 18, und es wird angenommen, dass Verschleiß wahrscheinlich deswegen auftritt.
Ein anderer Parameter, der die Oberflächenrauheit darstellt, ist beispielsweise eine arithmetisch durchschnittliche Rauheit Ra. Dies ist ein Durchschnittswert von Absolutwerten der Rauheitskurve in einer Höhenrichtung in einer Referenzlänge. Wenn die arithmetisch durchschnittliche Rauheit Ra als ein Index verwendet wird, wird die Form des vorstehenden Talabschnitts 82 beeinflusst, von dem angenommen wird, dass er einen geringen Einfluss auf Verschleiß des Exzenterkörperlagers 18 hat. Daher kann in diesem Fall Verschleiß des Exzenterkörperlagers 18 nicht genau bewertet werden. Andererseits wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform Rpk des balligen Abschnitts 72 der Walze 60 durch Verwenden der Rpk als ein Index eingestellt. Verglichen mit dem Fall des Verwendens eines anderen Parameters, der durch den vorstehenden Talabschnitt 82 der Rauheitskurve Cr beeinflusst wird, kann der Einfluss beseitigt werden und Verschleiß kann genau bewertet werden, und somit kann Verschleiß zuverlässig unterdrückt werden.
Insbesondere ist es wirksam, die Rpk des balligen Abschnitts 72 der Walze 60 auf 0, 063 µm oder weniger einzustellen. Durch Erfüllen dieser Bedingung kann Verschleiß an der Wälzkontaktfläche 64, 66 des Exzenterkörperlagers 18 an der Abrollstelle des balligen Abschnitts 72 der Walze 60 unterdrückt werden. Unter diesem Gesichtspunkt ist es bevorzugt, dass die Rpk 0,040 µm oder weniger beträgt. Diese werden basierend auf den später beschriebenen Untersuchungsergebnissen eingestellt. Der untere Grenzwert der Rpk des balligen Abschnitts 72 ist in der Beziehung zum Verschleiß nicht besonders eingeschränkt. Der untere Grenzwert beträgt zum Beispiel 0,025 µm für Bearbeitung zu realistischen Kosten ausgehend vom Stand der Bearbeitungstechnologie zum Einreichungszeitpunkt.
Rpk des Zwischenabschnitts 70 der Walze 60 beträgt bevorzugt 0, 063 µm oder weniger unter dem gleichen Gesichtspunkt wie der des balligen Abschnitts 72. Somit kann Verschleiß an der Wälzkontaktfläche 64, 66 des Exzenterkörperlagers 18 an der Abrollstelle des Zwischenabschnitts 70 der Walze 60 unterdrückt werden. Der untere Grenzwert der Rpk des Zwischenabschnitts 70 ist in der Beziehung zum Verschleiß nicht besonders eingeschränkt. Der untere Grenzwert beträgt zum Beispiel 0,013 µm für Bearbeitung zu realistischen Kosten ausgehend vom Stand der Bearbeitungstechnologie zum Einreichungszeitpunkt.
Die Walze 60 mit solcher Rpk wird durch einen Polierschritt erhalten, in dem beispielsweise spitzenloses Polieren, Trommelpolieren, Schwabbelpolieren oder dergleichen verwendet wird. Die Korngröße des Schleifmittels kann eingestellt werden, um durch den Polierschritt die Walze 60 mit der gewünschten Rpk zu erhalten. In diesem Fall kann die Korngröße des Schleifmittels so geändert werden, dass die Korngröße allmählich zunimmt, bis die Korngröße eine vorbestimmte Korngröße wird (zum Beispiel #1000).
Die Rpk des Zwischenabschnitts 70 der Walze 60 ist bevorzugt kleiner als die Rpk des balligen Abschnitts 72. Der Zwischenabschnitt 70 der Walze 60 ist leichter zu polieren als der ballige Abschnitt 72, und es ist einfacher, die Rpk davon kleiner zu machen als die des balligen Abschnitts 72. Somit ist es gemäß der vorgenannten Konfiguration einfacher, dies zu erreichen, als die Rpk des balligen Abschnitts 72 an die Rpk des Zwischenabschnitts 70 anzupassen.
Fallbetrag
Der dimensionslose Fallbetrag Da des balligen Abschnitts 72 der Walze 60 ist ein Wert, der die folgenden Bedingungen erfüllt. Siehe 3. Ein Abstand von einer Mitte 60b der Walze 60 in der Walzenaxialrichtung zu der Endfläche 60a ist als Lh definiert. Eine Position von Lh × 80% von der Mitte 60b der Walze 60 in der Walzenaxialrichtung wird als eine Bewertungsposition Pe bezeichnet. In diesem Fall ist der dimensionslose Fallbetrag Da ein Wert, der durch Dividieren des Fallbetrags des balligen Abschnitts 72 der Walze 60 an der Bewertungsposition Pe durch Lh × 80% erhalten wird. Der Fallbetrag an der Bewertungsposition Pe wird durch eine Differenz zwischen dem Radius des Zwischenabschnitts 70 und dem Radius an der Bewertungsposition Pe dargestellt. Der Grund, warum der Fallbetrag auf diese Weise dimensionslos gemacht wird, besteht darin, den Fallbetrag des balligen Abschnitts 72 unabhängig von der Länge der Walze 60 in der Walzenaxialrichtung zu bewerten. Der Grund, warum die Bewertungsposition auf die Position von Lh × 80% eingestellt ist, besteht darin, dass der ballige Abschnitt 72 üblicherweise dort vorgesehen ist, und es wird angenommen, dass der dortige Fallbetrag Verschleiß des Exzenterkörperlagers 18 beeinflusst.
Es ist wirksam, den dimensionslosen Fallbetrag Da auf 0,0026 oder mehr einzustellen. Diese Einstellung basiert auf dem Ergebnis der später beschriebenen experimentellen Untersuchung. Durch Erfüllen dieser Bedingung kann Verschleiß an der Wälzkontaktfläche 64, 66 des Exzenterkörperlagers 18 an der Abrollstelle des balligen Abschnitts 72 der Walze 60 wirksam unterdrückt werden. Indem diese Bedingung erfüllt wird, kann darüber hinaus Kantenkontakt an dem Endabschnitt der Walze 60 wirksam verhindert werden, was vorteilhaft ist. Der obere Grenzwert des dimensionslosen Fallbetrags Da ist in der Beziehung zum Verschleiß nicht besonders eingeschränkt, beträgt jedoch bevorzugt 0,010. Wenn der Fallbetrag des balligen Abschnitts 72 übermäßig wird, gibt es Bedenken, dass der Oberflächendruck an der Wälzkontaktfläche 64, 66 des Exzenterkörperlagers 18 an der Abrollstelle der Grenze zwischen dem balligen Abschnitt 72 und dem Zwischenabschnitt 70 zunimmt. Durch Einstellen des dimensionslosen Fallbetrags Da auf den vorgenannten oberen Grenzwert oder weniger kann ein solcher Anstieg des Oberflächendrucks vermieden werden.
Ein von dem vorliegenden Erfinder durchgeführter Test zum Einstellen der Rpk des balligen Abschnitts 72 der Walze 60 oder des dimensionslosen Fallbetrags Da wird beschrieben. Bei diesem Test wurde ein Exzenterkörperlager 18 mit verschiedenen Änderungen der Rpk der Walze 60 oder des dimensionslosen Fallbetrags Da in das Untersetzungsgetriebe 10 eingebaut, und das Untersetzungsgetriebe 10 wurde als eine Probe verwendet. Ein Durchmesser der Walze 60 beträgt 6 mm, und eine Gesamtlänge Lt in der Walzenaxialrichtung beträgt 6,5 mm. Die Rpk, der dimensionslose Fallbetrag Da und die Form des balligen Abschnitts 72 der Walze 60 sind wie in Tabelle 1 und 6 gezeigt. Ein Pfeil in 6 zeigt eine Bewertungsposition Pe an. Die Drehmomentdichte (später beschrieben) jeder Probe des Untersetzungsgetriebes 10 beträgt 3,1 × 10⁶ N/m².

[Tabelle 1]

	Fall	Rpk [µm]	Da [-]	Form von balligem	Verschleiß
				Abschnitt
Vergleichsbeispiel	A	0,152	0,0022	Muster 1	DD
Vergleichsbeispiel	B	0,080	0,0022	Muster 1	DD
Erfindungsbeispiel	C	0,062	0,0022	Muster 1	CC
Erfindungsbeispiel	D	0,050	0,0027	Muster 2	BB
Erfindungsbeispiel	E	0,038	0,0022	Muster 1	BB
Erfindungsbeispiel	F	0,033	0,0027	Muster 2	AA
Erfindungsbeispiel	G	0,034	0.0049	Muster 3	AA

Das Verfahren zum Messen von Rpk der Walze 60 ist wie folgt. Zuerst wird der Taststift des Oberflächenrauheitsmessgeräts des Kontakttyps auf einer zu messenden Oberfläche bewegt, die Trajektorie eines Spitzenabschnitts des Taststifts wird gemessen, um eine Messkurve zu erhalten, und eine Rauheitskurve Cr einer Bewertungslänge Ln wird basierend auf der Messkurve erfasst. Für das Oberflächenrauheitsmessgerät wurde „SURFCOM 2000DX-14“, hergestellt von Tokyo Seimitsu, verwendet. Die Bewegungsrichtung (Messrichtung) des Taststifts ist die Walzenaxialrichtung, und die Bewegungsgeschwindigkeit beträgt 0,3 mm/s. Der Taststift besteht aus Diamant, und der Spitzenabschnitt des Taststifts weist eine konische Form mit einem Spitzenwinkel von 60° und einem Krümmungsradius von 2 µm auf. Wenn die vorstehende Spitzenhöhe Rpk des balligen Abschnitts 72 mit der Bewertungslänge Ln von 1,25 mm erhalten wird, was dem Fünffachen einer Referenzlänge (0,25 mm) entspricht, ist der ballige Abschnitt 72 in dem gesamten Bereich enthalten. Die Bewertungslänge Ln enthält den Zwischenabschnitt 70 in dem gesamten Bereich beim Erhalten der vorstehenden Spitzenhöhe Rpk des Zwischenabschnitts 70. Die vorgenannte Lastkurve Cl wird aus der so erhaltenen Rauheitskurve Cr berechnet, und die vorstehende Spitzenhöhe Rpk wird aus der Lastkurve Cl erhalten.
Das als die obige Probe dienende Untersetzungsgetriebe 10 wurde dem folgenden Haltbarkeitstest unterzogen. 7 ist ein Diagramm zur Erläuterung des Haltbarkeitstests. Wie in 7A gezeigt, ist bei dem Haltbarkeitstest ein Schwungrad 86 an dem Abtriebselement des Untersetzungsgetriebes 10 via eine Abtriebswelle 84 befestigt, ein Gewicht 88 ist an dem Schwungrad 86 befestigt, und unter diesen Umständen wurde die Drehkraft in die Antriebswelle 12 des Untersetzungsgetriebes 10 durch eine Antriebsvorrichtung 90 (Servomotor) eingeleitet.
Siehe 7B. Ein Vorgang, der von einem Beschleunigungsvorgang über einen Vorgang mit konstanter Geschwindigkeit bis zu einem Verlangsamungsvorgang der Reihe nach durchgeführt wird, ist als ein Zyklus definiert. Ein Vorgang eines Zyklus, der durch Leistungseingabe in der normalen Drehrichtung durchgeführt wird, wird als ein Normalzyklusvorgang bezeichnet, und ein Vorgang eines Zyklus, der durch Leistungseingabe in der umgekehrten Drehrichtung durchgeführt wird, wird als ein Rückwärtszyklusvorgang bezeichnet. Bei dem Haltbarkeitstest werden fünf Normalzyklusvorgänge und fünf Rückwärtszyklusvorgänge abwechselnd wiederholt, bis die Gesamtzahl an Zyklen eine vorgegebene Referenzzahl erreicht.
Bei diesem Haltbarkeitstest werden Jf, Jw, nMax und ta so eingestellt, dass ein durch die folgende Formel (1) dargestelltes Lastdrehmoment Tf zu einem zulässigen Drehmoment des Untersetzungsgetriebes 10 wird. $Tf = (Jf + Jw) \times (nMax / (9,55 \times ta))$

Tf: Lastdrehmoment (N × m)
Jf: Trägheitsmoment (kgm²) von Schwungrad 86
Jw: Trägheitsmoment (kgm²) von Gewicht 88
nMax: Abtriebsdrehzahl (U/min), die von Abtriebselement 50 ausgegeben wird
ta: Beschleunigungszeit oder Verlangsamungszeit (Sekunden)

Ferner werden bei dem Haltbarkeitstest Wf, Ww, L1 und L2 so eingestellt, dass ein durch die folgende Formel (2) dargestelltes Lastmoment Mf zu einem zulässigen Moment des Untersetzungsgetriebes 10 wird. $Mf = Wf \times g \times L1 + Ww \times g \times L2$

Mf: Lastmoment (N × m)
Wf: Masse (kg) von Schwungrad 86
Ww: Masse (kg) von Gewicht 88
L1: Abstand (m) von einem Wirkungspunkt Pa des eingangsseitigen Hauptlagers 54 zu einer Mittelposition des Schwungrads 86 in der Axialrichtung.
L2: Abstand (m) von einem Wirkungspunkt Pa des eingangsseitigen Hauptlagers 54 zu einer Mittelposition des Gewichts 88 in der Axialrichtung.

Bei der Probe, die dem Haltbarkeitstest unterzogen wurde, wird das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Verschleiß des Exzenterkörperlagers 18 durch visuelles Beobachten der inneren Wälzkontaktfläche 66 des Exzenterkörperlagers 18 bewertet. Die Ergebnisse sind wie in Tabelle 1 gezeigt. Unter dem Punkt von Verschleiß in Tabelle 1 gibt „DD“ an, dass Verschleiß zu beobachten war, wenn die vorgenannte Referenzzahl 400.000 betrug. „CC“ gibt an, dass bei der Referenzzahl von 400.000 kein Verschleiß zu beobachten war, und bei der Referenzzahl von 800.000 wurde Verschleiß selten beobachtet. „BB“ gibt an, dass bei der Referenzzahl von 800.000 kein Verschleiß zu beobachten war, und bei der Referenzzahl von einer Million wurde Verschleiß selten beobachtet. „AA“ gibt an, dass kein Verschleiß zu beobachten war, selbst wenn die Referenzzahl eine Million betrug.
Wie in Fällen A und B in Tabelle 1 gezeigt, ist bei dem Exzenterkörperlager 18 Verschleiß aufgetreten, wenn Rpk des balligen Abschnitts 72 der Walze 60 0,063 µm überschreitet. Andererseits kann, wie in Fällen C bis G gezeigt, Verschleiß des Exzenterkörperlagers 18 unterdrückt werden, wenn Rpk 0,063 µm oder weniger beträgt. Zusätzlich kann, wie in Fällen E bis G gezeigt, Verschleiß weiter unterdrückt werden, wenn Rpk des balligen Abschnitts 72 0,040 µm oder weniger beträgt. Ferner kann, wie in Fällen D, F und G gezeigt, Verschleiß stärker unterdrückt werden, wenn der dimensionslose Fallbetrag Da 0, 0026 oder mehr beträgt, als wenn der dimensionslose Fallbetrag Da weniger als 0,0026 beträgt. Wie in Fällen F und G gezeigt, kann Verschleiß insbesondere unterdrückt werden, wenn Rpk des balligen Abschnitts 72 0,040 µm oder weniger beträgt und der dimensionslose Fallbetrag Da 0,0026 oder mehr beträgt.
Als nächstes wird ein anderer Konstruktionsaspekt des Untersetzungsgetriebes 10 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Wie oben erwähnt, ist es, wenn das in das Untersetzungsgetriebe 10 eingeleitete Drehmoment erhöht wird, wahrscheinlich, dass Verschleiß bei dem Exzenterkörperlager 18 auftritt. Als ein auf das Drehmoment bezogener Parameter wird bei der vorliegenden Ausführungsform unten beschriebene Drehmomentdichte verwendet.
Siehe 1 und 2. Ein Untersetzungsmechanismus 92, der durch das Innenzahnrad 20 und das Außenzahnrad 16 gebildet wird, wird als ein zylindrischer Körper angesehen. Ein Radius eines Teilkreises Cp des Innenzahnrads 20 ist als ein Radius R des zylindrischen Körpers definiert, und der Gesamtwert an Axialabmessungen Th der Außenzahnräder 16 ist als eine Axialabmessung Tt des zylindrischen Körpers definiert. Das Volumen (= π × R² × Tt) des zylindrischen Körpers, das durch den Radius R des zylindrischen Körpers und die Axialabmessung Tt dargestellt ist, ist als das Volumen des Untersetzungsmechanismus 92 definiert. Wenn die benachbarten Außenzahnräder 16 in Abständen angeordnet sind, sind die Abstände hier nicht in dem „Gesamtwert an Axialabmessungen Th der Außenzahnräder 16“ enthalten. Wenn wie bei der vorliegenden Ausführungsform drei Außenzahnräder 16 vorhanden sind, wird der Gesamtwert (Th × 3) der Axialabmessungen Th der drei Außenzahnräder 16 verwendet.
In diesem Fall ist die vorgenannte Drehmomentdichte ein Wert, der durch Dividieren des zulässigen Drehmoments des Untersetzungsgetriebes 10 durch das Volumen des Untersetzungsmechanismus 92 erhalten wird. Die Drehmomentdichte bezeichnet ein Drehmoment, das auf den Abschnitt des Untersetzungsmechanismus 92 pro Volumeneinheit ausgeübt wird, wenn das zulässige Drehmoment in das Untersetzungsgetriebe 10 eingeleitet wird. Dies bedeutet, dass das zulässige Drehmoment des Untersetzungsgetriebes 10 mit Zunehmen der Drehmomentdichte zunimmt. Das zulässige Drehmoment ist hier ein vorbestimmtes zulässiges Spitzendrehmoment. Insbesondere ist das zulässige Drehmoment ein vorbestimmter zulässiger Wert für ein Spitzendrehmoment, das auf den zweiten Träger 24 wirkt, wenn ein Trägheitsdrehmoment auf ein sich drehendes Objekt gemäß dem Start oder Stopp des Untersetzungsgetriebes 10 ausgeübt wird.
Es ist wirksam, die Drehmomentdichte auf 2,9 × 10⁶ N/m² oder mehr einzustellen. Die Drehmomentdichte wird basierend auf den Ergebnissen experimenteller Untersuchung eingestellt. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, wird angenommen, dass ein großes Drehmoment, das solche Drehmomentdichte ausübt, in das Untersetzungsgetriebe 10 eingeleitet wird. Wenn ein solch großes Drehmoment ausgeübt wird, ist es wahrscheinlich, dass bei dem Exzenterkörperlager 18 Verschleiß um diesen Betrag auftritt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform besteht selbst in einem solchen Fall ein Vorteil darin, dass Verschleiß des Exzenterkörperlagers 18 durch Erfüllen der vorgenannten Bedingungen in Bezug auf die Rpk des balligen Abschnitts 72 der Walze 60 unterdrückt werden kann. Ferner besteht auch ein Vorteil darin, dass das zulässige Drehmoment des Untersetzungsgetriebes 10 erhöht werden kann, während Verschleiß unterdrückt wird. Der obere Grenzwert der Drehmomentdichte ist nicht besonders eingeschränkt. Der obere Grenzwert beträgt beispielsweise 6,0 × 10⁶ N/m² oder weniger in dem Stand der Technik zum Einreichungszeitpunkt.
Um eine solche Bedingung von Drehmomentdichte zu erfüllen, werden zum Beispiel die folgenden Verfahren (1) bis (3) verwendet. Wenn das Verfahren (2) verwendet wird, kann zum Beispiel die Wärmebehandlung, wie in japanischer ungeprüfter Patentveröffentlichung Nr. 2016-98860 offenbart, durchgeführt werden. Wenn das Verfahren (3) verwendet wird, können zum Beispiel, wie in japanischer ungeprüfter Patentveröffentlichung Nr. 2010-159774 beschrieben, der Abstand von der Mittelachse CL1 des Innenzahnrads 20 zu der axialen Mitte des Hauptkörperabschnitts 32a des Stiftkörpers 32 und der Abstand von der Mittelachse CL1 zu der axialen Mitte des Endabschnitts 32b unterschieden werden. Dadurch kann die Festigkeit an einem Fußabschnitt des Stiftkörpers 32 verbessert werden.

(1) Stärken der Materialien der Komponenten des Untersetzungsgetriebes 10.
(2) Verwendung von Wärmebehandlung zur Erhöhung der Festigkeit der Komponenten des Untersetzungsgetriebes 10.
(3) Stärken der Struktur des Untersetzungsgetriebes 10.

Zurück zu 1 wird das Hauptlager 54, 56 beschrieben. Das Hauptlager 54, 56 ist ein Schrägrollenlager, das eine Radiallast und eine Axiallast aufnehmen kann. Das Hauptlager 54, 56 enthält einen Innenring 51, 53, einen Außenring 55, 57, mehrere Walzen 75 und einen Halter 59.
Die mehreren Walzen 75 sind in Abständen in der Umfangsrichtung vorgesehen. Die Walze 75 der vorliegenden Ausführungsform ist eine zylindrische Walze. Wie in 1 gezeigt, ist eine Drehmittellinie CL5, CL6 der Walze 75 in Bezug auf die Mittelachse CL1 geneigt, um einen vorbestimmten Kontaktwinkel aufzuweisen. Nachstehend wird eine Richtung entlang der Drehmittellinie CL5, CL6 als eine Walzenmittellinienrichtung bezeichnet.
Der Innenring 51, 53 weist eine innere Wälzkontaktfläche 67 auf, die innerhalb der Walze 75 in der Radialrichtung vorgesehen ist und auf der die Walze 75 rollt. Der Außenring 55, 57 ist auf einer radialen Außenseite der Walze 75 vorgesehen und weist eine äußere Wälzkontaktfläche 68 auf, auf der die Walze 75 rollt. Der Halter 59 hält relative Positionen der mehreren Walzen 75 und lagert die mehreren Walzen 75 drehbar.
Die innere Wälzkontaktfläche 67 der vorliegenden Ausführungsform ist an dem Innenring 51, 53 vorgesehen, der dem Hauptlager 54, 56 dediziert ist. Die innere Wälzkontaktfläche 67 kann integral an einer Außenumfangsfläche des ersten Trägers 22 oder des zweiten Trägers 24 vorgesehen sein, der in Bezug auf die Walze 75 radial nach innen gewandt ist, und es ist nicht zwingend erforderlich, den Innenring 51, 53 einzuschließen.
Die äußere Wälzkontaktfläche 68 der vorliegenden Ausführungsform ist an dem Außenring 55, 57 vorgesehen, der dem Hauptlager 54, 56 dediziert ist. Die äußere Wälzkontaktfläche 68 kann integral an einer Innenumfangsfläche des Durchgangslochs des Gehäuses 26 vorgesehen sein, das in Bezug auf die Walze 75 radial nach außen gewandt ist, und es ist nicht zwingend erforderlich, den Außenring 55, 57 einzuschließen. Die innere Wälzkontaktfläche 67 und die äußere Wälzkontaktfläche 68 der vorliegenden Ausführungsform sind so vorgesehen, dass sie sich linear auf einer Schnittfläche entlang der Walzenmittellinienrichtung erstrecken.
8 ist eine schematische Seitenansicht einer Walze 75. Die Walze 75 enthält einen Zwischenabschnitt 76 in der Walzenmittellinienrichtung (CL5/CL6), einen balligen Abschnitt 77, von dem ein Außendurchmesser von dem Zwischenabschnitt 76 zu einem Endabschnitt hin in der Walzenmittellinienrichtung allmählich abnimmt, und einen Eckabschnitt 78, der durch eine Außenumfangsfläche der Walze 75 und eine Endfläche 75a in der Walzenmittellinienrichtung gebildet ist. In der Zeichnung ist der ballige Abschnitt 77 schraffiert. Der Zwischenabschnitt 76 der vorliegenden Ausführungsform bildet einen Bereich, der einen Mittelabschnitt der Walze 75 enthält, und erstreckt sich linear entlang der Drehmittellinie CL5, CL6 der Walze 75. Der ballige Abschnitt 77 ist vorgesehen, um einen Kantenkontakt der Walze 75 mit der Wälzkontaktfläche 67, 68 zu verhindern, wenn eine Fehlausrichtung bei der Walze 75 auftritt. Die balligen Abschnitte 77 der vorliegenden Ausführungsform sind individuell auf beiden Seiten der Walze 75 in der Walzenmittellinienrichtung in Bezug auf den Zwischenabschnitt 76 vorgesehen. Der Eckabschnitt 78 der vorliegenden Ausführungsform bildet einen gekrümmten Abschrägungsabschnitt.
Als nächstes wird der Hintergrund der Idee des Untersetzungsgetriebes 10 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 9 ist ein schematisches Diagramm, das eine Beziehung zwischen der inneren Wälzkontaktfläche 67 des Hauptlagers 54, 56 und der Walze 75 zeigt. Hier sind eine Seitenansicht eines Teils der Walze 75 und eine Ansicht, in der die innere Wälzkontaktfläche 67 des Hauptlagers 54, 56 auf gleicher Ebene ausgestaltet ist, gezeigt. In der Zeichnung ist Schraffur an einer Stelle, an der Verschleiß auftritt, und an einer Stelle, an der die Walze 75 in Bezug auf die Stelle rollt, an der Verschleiß auftritt, angebracht.
Der vorliegende Erfinder hat festgestellt, dass, wenn das auf das Abtriebselement des Untersetzungsgetriebes 10 wirkende Moment zunimmt, Verschleiß bei dem Hauptlager 54, 56 leicht auftreten kann. Es gab eine Tendenz, dass Verschleiß an der Wälzkontaktfläche 67, 68 des Hauptlagers 54, 56 leicht auftritt, insbesondere an der inneren Wälzkontaktfläche 67 des Hauptlagers 54, 56 an einer Stelle, an der der ballige Abschnitt 77 der Walze 75 rollt.
Der vorliegende Erfinder hat die Maßnahmen zum Verschleiß des Hauptlagers 54, 56 basierend auf der Idee untersucht, dass die oben beschriebene Verschleißunterdrückungstechnik für das Exzenterkörperlager 18 auf den Verschleiß des Hauptlagers 54, 56 angewendet werden kann. Als ein Ergebnis wurde festgestellt, dass die Einstellung der vorstehenden Spitzenhöhe Rpk (nachstehend auch einfach als „Rpk“ bezeichnet) des balligen Abschnitts 77 der Walze 75 wirksam ist.
Nachstehend wird in der Beschreibung des Verschleißes des Hauptlagers 54, 56 die Beschreibung, die sich mit der Verschleißunterdrückungstechnik des oben beschriebenen Exzenterkörperlagers 18 überschneidet, weggelassen, und es werden hauptsächlich die Unterschiede beschrieben. Daher gilt die obige Beschreibung der Verschleißunterdrückungstechnik für das Exzenterkörperlager 18 auch für den Verschleiß des Hauptlagers 54, 56 innerhalb eines konsistenten Bereichs.
Rpk ist einer der Parameter, die die Oberflächenrauheit der zu messenden Oberfläche darstellen, und es wird die oben beschriebene Beschreibung von Rpk bezüglich des Verschleißes des Exzenterkörperlagers 18 angewendet.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird Rpk des balligen Abschnitts 77 der Walze 75 durch Verwenden der Rpk als ein Index eingestellt. Daher kann der Verschleiß genau bewertet werden, und der Verschleiß kann stabil unterdrückt werden.
Insbesondere ist es wirksam, die Rpk des balligen Abschnitts 77 der Walze 75 auf 0, 063 µm oder weniger einzustellen. Durch Erfüllen dieser Bedingung kann Verschleiß an der Wälzkontaktfläche 67, 68 des Hauptlagers 54, 56 an der Abrollstelle des balligen Abschnitts 77 der Walze 75 unterdrückt werden. Unter diesem Gesichtspunkt beträgt die Rpk bevorzugt 0, 050 µm oder weniger und weiter bevorzugt 0, 026 µm oder weniger. Diese werden basierend auf den später beschriebenen Untersuchungsergebnissen eingestellt. Der untere Grenzwert der Rpk des balligen Abschnitts 77 ist in der Beziehung zum Verschleiß nicht besonders eingeschränkt. Der untere Grenzwert beträgt zum Beispiel 0, 020 µm für Bearbeitung zu realistischen Kosten ausgehend vom Stand der Bearbeitungstechnologie zum Einreichungszeitpunkt.
Rpk des Zwischenabschnitts 76 der Walze 75 beträgt bevorzugt 0, 063 µm oder weniger unter dem gleichen Gesichtspunkt wie der des balligen Abschnitts 77. Somit kann Verschleiß an der Wälzkontaktfläche 67, 68 des Hauptlagers 54, 56 an der Abrollstelle des Zwischenabschnitts 76 der Walze 75 unterdrückt werden. Der untere Grenzwert der Rpk des Zwischenabschnitts 76 ist in der Beziehung zum Verschleiß nicht besonders eingeschränkt. Der untere Grenzwert beträgt zum Beispiel 0,020 µm für Bearbeitung zu realistischen Kosten ausgehend vom Stand der Bearbeitungstechnologie zum Einreichungszeitpunkt.
Die Walze 75 mit einer solchen Rpk wird durch den gleichen Polierschritt wie die Walze 60 des Exzenterkörperlagers 18 erhalten.
Die Rpk des Zwischenabschnitts 76 der Walze 75 ist bevorzugt kleiner als die Rpk des balligen Abschnitts 77. Der Zwischenabschnitt 76 der Walze 75 ist leichter zu polieren als der ballige Abschnitt 77, und es ist einfacher, die Rpk davon kleiner zu machen als die des balligen Abschnitts 77. Somit ist es gemäß der vorgenannten Konfiguration einfacher, dies zu erreichen, als die Rpk des balligen Abschnitts 77 an die Rpk des Zwischenabschnitts 76 anzupassen.
Ein von dem vorliegenden Erfinder durchgeführter Test zum Einstellen der Rpk des balligen Abschnitts 77 der Walze 75 wird beschrieben. Bei diesem Test wurde das Hauptlager 54, 56 mit verschiedenen Änderungen der Rpk der Walze 75 in das Untersetzungsgetriebe 10 eingebaut, und das Untersetzungsgetriebe 10 wurde als eine Probe verwendet. Ein Durchmesser der Walze 75 beträgt 7,5 mm, und die Gesamtlänge Lt in der Walzenaxialrichtung beträgt 9 mm. Die Rpk und Form des balligen Abschnitts 77 der Walze 75 sind wie in Tabelle 2 gezeigt.

[Tabelle 2]

	Fall	Zwischenabschnitt Rpk [µm]	Balliger Abschnitt Rpk [µm]	Verschleiß
Vergleichsbeispiel	A	0,040	0,090	DD
Vergleichsbeispiel	B	0,039	0,074	DD
Erfindungsbeispiel	C	0,038	0,062	CC
Erfindungsbeispiel	D	0,039	0,050	BB
Erfindungsbeispiel	E	0,024	0,025	AA

Das Verfahren zum Messen der Rpk der Walze 75 ist das gleiche wie das Verfahren zum Messen der Rpk der Walze 60 des Exzenterkörperlagers 18. Beim Erhalten der vorstehenden Spitzenhöhe Rpk des balligen Abschnitts 77 war der ballige Abschnitt 77 in dem gesamten Bereich enthalten. Die Bewertungslänge Ln enthält den Zwischenabschnitt 76 in dem gesamten Bereich beim Erhalten der vorstehenden Spitzenhöhe Rpk des Zwischenabschnitts 76.
Der folgende Bewertungstest wurde an dem Untersetzungsgetriebe 10 als die obige Probe durchgeführt. 10 ist ein Diagramm zur Erläuterung des Bewertungstests. Wie in dieser Zeichnung gezeigt, wird der Bewertungstest an einer Testeinheit 10-B durchgeführt, bei der nur das Gehäuse 26, das Hauptlager 54, 56, der eingangsseitige Träger 22 und der gegeneingangsseitige Träger 24 bei dem Untersetzungsgetriebe 10 montiert sind. Bei dem Bewertungstest wird das Gewicht 88 an der Spitze der Abtriebswelle 84 der Einheit 10-B befestigt, ein Lastmoment wird auf die Abtriebswelle 84 aufgebracht, und die Einheit 10-B wird durch eine Antriebsvorrichtung 91 (Getriebemotor) zur Bewertung gedreht, wobei die Abtriebswelle 84 an dem Gehäuse 26 oder dem gegeneingangsseitigen Träger 24 der Einheit 10-B befestigt ist.
Bei diesem Test wird beim Bewerten einer Innenringseite die Abtriebswelle 84 an dem Gehäuse 26 befestigt, und die Antriebsvorrichtung 91 leitet Drehung via einen Adapter in das Gehäuse 26 ein. Ferner wird beim Bewerten einer Außenringseite bei diesem Test die Abtriebswelle 84 an dem gegeneingangsseitigen Träger 24 befestigt, und die Antriebsvorrichtung 91 leitet Drehung via einen Adapter in den gegeneingangsseitigen Träger 24 ein. In jedem Fall leitet die Antriebsvorrichtung 91 Drehung in eine Richtung mit einer konstanten Geschwindigkeit ein. 10 zeigt einen Fall, bei dem die Abtriebswelle 84 an dem gegeneingangsseitigen Träger 24 befestigt ist und die Außenringseite bewertet wird.
Ein Lastmoment bei dem Bewertungstest wird durch eine Beschleunigungsrate x des Bewertungstests bestimmt, und ein Lastmoment Ml wird durch die folgende Formel (3) dargestellt. $Ml = Mc/ ((1 / x) (3 / 10))$
(es ist anzumerken, dass A ^ B A hoch B angibt)

Ml: Lastmoment (N·m)
Mc: zulässiges Moment (N·m)
x: Beschleunigungsrate
L3: Abstand (m) von einem Wirkungspunkt Pa des eingangsseitigen Hauptlagers 54 zu einer Mittelposition des Gewichts 88 in der Axialrichtung.

Die Prüfung bei dem Bewertungstest wurde in Zyklusanzahlabständen von 25% durchgeführt, wenn die Zielzyklusanzahl 100% betrug. Bei dieser Prüfung wurden die Wälzkontaktflächen des Innenrings 51, 53, des Außenrings 55, 57 und der Walze 75 des Hauptlagers 54, 56 oberflächenbeobachtet. Für diese Oberflächenbeobachtung wurden eine Kamera, ein Lichtmikroskop und eine Oberflächenrauheitsform-Messmaschine des Taststifttyps verwendet. Zusätzlich zu der Oberflächenbeobachtung wurden auch Eisenpulverkonzentration und Momentsteifigkeit bewertet.
Bei der Probe, die dem obigen Bewertungstest unterzogen wurde, wurde das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Verschleiß des Hauptlagers 54, 56 durch visuelles Beobachten der inneren Wälzkontaktfläche 67 des Hauptlagers 54, 56 bewertet. Die Ergebnisse sind wie in Tabelle 2 gezeigt. Unter dem Punkt von Verschleiß in Tabelle 2 gibt „DD“ an, dass Verschleiß zu beobachten war, wenn die oben beschriebene Referenzzahl die Zielzyklusanzahl war. „CC“ gibt an, dass kein Verschleiß zu beobachten war, wenn die Referenzzahl die Zielzyklusanzahl war, und Verschleiß wurde selten beobachtet, wenn die Referenzzahl das Doppelte der Zielzyklusanzahl war. „BB“ gibt an, dass kein Verschleiß zu beobachten war, wenn die Referenzzahl das Doppelte der Zielzyklusanzahl war, und Verschleiß wurde selten beobachtet, wenn die Referenzzahl das 2,5-fache der Zielzyklusanzahl war. „AA“ gibt an, dass kein Verschleiß zu beobachten war, selbst wenn die Referenzzahl das 2,5-fache der Zielzyklusanzahl war.
Wie in Fällen A und B in Tabelle 2 gezeigt, ist bei dem Hauptlager 54, 56 Verschleiß aufgetreten, wenn Rpk des balligen Abschnitts 77 der Walze 75 0,063 µm überschritt. Andererseits konnte, wie in Fällen C bis E gezeigt, Verschleiß des Hauptlagers 54, 56 unterdrückt werden, wenn Rpk 0, 063 µm oder weniger betrug. Zusätzlich konnte, wie in Fall D gezeigt, Verschleiß weiter unterdrückt werden, wenn Rpk des balligen Abschnitts 77 0,050 µm oder weniger betrug. Zusätzlich konnte, wie in Fall E gezeigt, Verschleiß insbesondere unterdrückt werden, wenn Rpk des balligen Abschnitts 77 0,026 µm oder weniger betrug.
Modifikationen jedes Bestandteils werden beschrieben.
Das Exzenterkörperlager 18 der vorliegenden Ausführungsform ist nicht auf das exzentrisch oszillierende Untersetzungsgetriebe des Mittelkurbeltyps beschränkt and kann auch auf ein exzentrisch oszillierendes Untersetzungsgetriebe des Verteilungstyps angewendet werden, bei dem mehrere Kurbelwellen 14 an Positionen angeordnet sind, die von der Mittelachse CL1 des Innenzahnrads 20 versetzt sind.
Das Hauptlager 54, 56 der vorliegenden Ausführungsform ist nicht auf das exzentrisch oszillierende Untersetzungsgetriebe beschränkt und kann auf ein Untersetzungsgetriebe mit verschiedenen bekannten Untersetzungsmechanismen angewendet werden. Beispiele eines solchen Untersetzungsgetriebes enthalten ein einfaches Planetenuntersetzungsgetriebe, ein Biegeeingriff-Untersetzungsgetriebe und dergleichen.
Die Außenzahnräder 16 sind in ihrer Anzahl nicht besonders eingeschränkt und können aus einem einzelnen Zahnrad, zwei Zahnrädern oder vier Zahnrädern oder mehr bestehen.
Obwohl ein Beispiel beschrieben wurde, bei dem das Exzenterkörperlager 18 nicht mit einem dedizierten Außenring versehen ist, der die äußere Wälzkontaktfläche 64 enthält, kann ein solcher dedizierter Außenring vorgesehen sein. Obwohl ein Beispiel beschrieben wurde, bei dem das Exzenterkörperlager 18 nicht mit einem dedizierten Innenring versehen ist, der die innere Wälzkontaktfläche 66 enthält, kann ein solcher dedizierter Innenring vorgesehen sein.
Die Walze 60 des Exzenterkörperlagers 18 ist nicht auf eine zylindrische Walze beschränkt und kann eine konische Walze oder dergleichen sein. Ferner ist die Walze 75 des Hauptlagers 54, 56 nicht auf eine zylindrische Walze beschränkt und kann eine konische Walze oder dergleichen sein.
Bei dem Innenzahnrad 20 können die Innenzähne des Innenzahnrads 20 als ein Teil desselben Elements wie der Innenzahnrad-Hauptkörper 38 integral vorgesehen sein.
Das Gehäuse 26 kann separat von dem Innenzahnrad-Hauptkörper 38 vorgesehen sein.
Der Exzenterkörper 30 kann separat von dem Wellenkörper 28 der Kurbelwelle 14 konfiguriert sein.
Der Stiftkörper 32 kann separat von dem anderen Träger von dem eingangsseitigen Träger 22 und dem gegeneingangsseitigen Träger 24 vorgesehen sein.
Bisher wurden Ausführungsformen und Modifikationen der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben. Die oben beschriebenen Ausführungsformen und Modifikationen sind nur spezifische Beispiele zum Ausführen der vorliegenden Erfindung. Die Inhalte von Ausführungsformen und Modifikationen schränken den technischen Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung nicht ein, und viele Konstruktionsänderungen wie Änderungen, Ergänzungen und Weglassungen von Bestandteilen sind in einem Umfang möglich, der nicht von dem Konzept der vorliegenden Erfindung abweicht. Bei den vorgenannten Ausführungsformen wurden die Inhalte, die in der Konstruktion geändert werden können, mit der Beschreibung von „Ausführungsform“ hervorgehoben, aber die Konstruktionsänderung ist auch für Inhalte ohne eine solche Beschreibung zulässig. Jede Kombination der obigen Bestandteile ist auch als eine Form der vorliegenden Erfindung wirksam. Die Schraffur, die auf den Querschnitt der Zeichnung angewandt ist, schränkt das Material des Objekts, auf das die Schraffur angewandt wurde, nicht ein.
Bezugszeichenliste

10: Untersetzungsgetriebe
16: Außenzahnrad
18: Exzenterkörperlager
20: Innenzahnrad
30: Exzenterkörper
60: Walze
70: Zwischenabschnitt
72: balliger Abschnitt
54, 56: Hauptlager
75: Walze
76: Zwischenabschnitt
77: balliger Abschnitt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2010159774 [0002]

Claims

Untersetzungsgetriebe (10), umfassend: einen Untersetzungsmechanismus (92), der ein Innenzahnrad (20) und ein Außenzahnrad (16) aufweist; ein Abtriebselement (50), auf das durch den Untersetzungsmechanismus (92) verlangsamte Drehung übertragen wird; und ein Hauptlager (54, 56), das das Abtriebselement (50) lagert, wobei das Hauptlager (54, 56) eine Walze (75) aufweist, die Walze (75) einen Zwischenabschnitt (76) in einer Walzenmittellinienrichtung und einen balligen Abschnitt (77), von dem ein Außendurchmesser von dem Zwischenabschnitt (76) zu einem Endabschnitt hin in der Walzenmittellinienrichtung allmählich abnimmt, aufweist, und eine vorstehende Spitzenhöhe Rpk des balligen Abschnitts (77) 0,063 µm oder weniger beträgt.