DE102023107514A1

DE102023107514A1 - Drehzahlminderer

Info

Publication number: DE102023107514A1
Application number: DE102023107514.4A
Authority: DE
Inventors: Jongkang Kim; Shun ABE; Maki Nakaguchi
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2022-03-29
Filing date: 2023-03-24
Publication date: 2023-10-05
Also published as: CN116892593A; JP2023145941A

Abstract

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Drehzahlminderer bereitzustellen, mit dem es möglich ist, eine Kurbelwelle leichtgewichtig zu machen. Ein Drehzahlminderer (10) gemäß einem Aspekt umfasst eine Kurbelwelle (2), die Exzenterabschnitte (23, 24, 25) enthält und die sich in einer Axialrichtung von einer Antriebsseite aus erstreckt. Die Kurbelwelle (2) enthält ein Einführloch (3), das so gebildet ist, dass es sich zum Einsetzen einer Antriebswelle in der Axialrichtung von der Antriebsseite aus erstreckt, einen Verbindungsabschnitt (4) zur Verbindung mit der Antriebswelle und ein Verlängerungsloch (5), das näher an den Exzenterabschnitten (23, 24, 25) vorgesehen ist, als es der Verbindungsabschnitt (4) ist. Eine Gegenantriebsseite des Verlängerungslochs (5) kommuniziert nicht mit einer Gegenantriebsseite der Kurbelwelle (2). Das Verlängerungsloch (5) überlappt mit den Exzenterabschnitten (23, 24, 25) bei Betrachtung in einer Radialrichtung.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehzahlminderer.
Beschreibung des Standes der Technik
Ein Drehzahlminderer, der die Drehzahl von Drehung reduziert, die in eine Antriebswelle eingeleitet wird, und die Drehung ausgibt, ist bekannt. In japanischer ungeprüfter Patentveröffentlichung Nr. 2014-152894 hat der Anmelder der vorliegenden Erfindung einen Drehzahlminderer offenbart, der eine Antriebswelle enthält, die einen Hohlabschnitt enthält, in den eine Motorwelle eingesetzt ist. Drei Exzenterkörper sind integral mit der Antriebswelle des Drehzahlminderers gebildet. Drei Außenzahnräder sind via Rollen oszillierend auf den Außenumfängen der Exzenterkörper montiert. Jedes Außenzahnrad greift intern in ein Innenzahnrad ein.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In Bezug auf einen Drehzahlminderer, der eine Kurbelwelle enthält, die einen Exzenterabschnitt enthält, hat der Erfinder eine neue Erkenntnis wie folgt erlangt. Unter dem Gesichtspunkt des Erweiterns des Anwendungsbereichs ist es bevorzugt, dass der Drehzahlminderer leichtgewichtig ist, und es ist denkbar, das Gewicht der Kurbelwelle als Mittel, um den Drehzahlminderer leichtgewichtig zu machen, zu reduzieren. Es kann nicht gesagt werden, dass Gewichtsersparnis der Kurbelwelle in japanischer ungeprüfter Patentveröffentlichung Nr. 2014-152894 ausreichend offenbart ist, und in Bezug auf den in japanischer ungeprüfter Patentveröffentlichung Nr. 2014-152894 beschriebenen Drehzahlminderer gibt es Raum für Verbesserungen unter dem Gesichtspunkt, die Kurbelwelle leichtgewichtig zu machen.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der obigen Probleme gemacht, und eine der Aufgaben der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Drehzahlminderer bereitzustellen, mit dem es möglich ist, eine Kurbelwelle leichtgewichtig zu machen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Drehzahlminderer bereitgestellt, der eine Kurbelwelle umfasst, die Exzenterabschnitte enthält und die sich in einer Axialrichtung von einer Antriebsseite aus erstreckt. Die Kurbelwelle enthält ein Einführloch, das so gebildet ist, dass es sich zum Einsetzen einer Antriebswelle in der Axialrichtung von der Antriebsseite aus erstreckt, einen Verbindungsabschnitt zur Verbindung mit der Antriebswelle und ein Verlängerungsloch, das näher an den Exzenterabschnitten vorgesehen ist als der Verbindungsabschnitt. Eine Gegenantriebsseite des Verlängerungslochs kommuniziert nicht mit einer Gegenantriebsseite der Kurbelwelle, und das Verlängerungsloch überlappt mit den Exzenterabschnitten bei Betrachtung in einer Radialrichtung.
Es ist anzumerken, dass alle Kombinationen der obigen Komponenten und diejenigen, die durch gegenseitiges Ersetzen der Komponenten oder Ausdrücke bei der vorliegenden Erfindung zwischen Verfahren, Systemen oder dergleichen erhalten werden, auch als ein Aspekt der vorliegenden Erfindung wirksam sind.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

1 ist eine Schnittansicht, die ein erstes Beispiel eines Drehzahlminderers gemäß einer Ausführungsform zeigt.
2 ist eine Schnittansicht, die ein zweites Beispiel des Drehzahlminderers gemäß der Ausführungsform zeigt.

GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen basierend auf einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben. Bei der Ausführungsform und den Modifikationsbeispielen werden die gleichen oder äquivalenten Komponenten und Elemente durch die gleichen Bezugszeichen dargestellt, und wiederholte Beschreibung wird gegebenenfalls weggelassen. Darüber hinaus wurden die Abmessungen von Elementen in jeder Zeichnung zum leichteren Verständnis gegebenenfalls vergrößert und verkleinert. Darüber hinaus werden in jeder Zeichnung einige der Elemente, die zur Beschreibung der Ausführungsform nicht wichtig sind, nicht gezeigt.
Obwohl Begriffe, die Ordinalzahlen wie beispielsweise „erste“ und „zweite“ enthalten, verwendet werden um verschiedene Komponenten zu beschreiben, werden darüber hinaus die Begriffe nur zu dem Zweck verwendet, eine Komponente von einer anderen Komponente zu unterscheiden, und keine Komponente wird durch die Begriffe beschränkt.
[Ausführungsform]
Eine Konfiguration eines Drehzahlminderers 10 gemäß einer Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben. 1 ist eine Seitenschnittansicht, die ein erstes Beispiel des Drehzahlminderers 10 zeigt. 2 ist eine Seitenschnittansicht, die ein zweites Beispiel des Drehzahlminderers 10 zeigt. Das zweite Beispiel unterscheidet sich von dem ersten Beispiel darin, dass die Form eines Verlängerungslochs 5 unterschiedlich ist und die anderen Konfigurationen einander gleich sind. Nachstehend wird hauptsächlich das erste Beispiel beschrieben, und Unterschiede zwischen dem ersten Beispiel und dem zweiten Beispiel werden auch beschrieben.
Die Beschreibung erfolgt unter Bezugnahme auf 1. Der Drehzahlminderer 10 der Ausführungsform ist ein Drehzahlminderer, der eine Kurbelwelle 2 umfasst, die Exzenterabschnitte 23, 24 und 25 enthält. Eine Motorwelle 1 eines Motors 12 ist mit der Kurbelwelle 2 verbunden, und Drehung der Motorwelle 1 wird in die Kurbelwelle 2 eingeleitet. Nachstehend wird eine Richtung entlang einer Mittelachse La der Kurbelwelle 2 als eine „Axialrichtung“ bezeichnet, eine Seite (die rechte Seite in der Zeichnung) in der Axialrichtung, auf der die Motorwelle 1 mit der Kurbelwelle 2 verbunden ist, wird als eine Antriebsseite bezeichnet, und eine Seite (die linke Seite in der Zeichnung), die der Antriebsseite gegenüberliegt, wird als eine Gegenantriebsseite bezeichnet. Das heißt, die Kurbelwelle 2 erstreckt sich in der Axialrichtung von der Antriebsseite zu der Gegenantriebsseite. Darüber hinaus werden eine Richtung entlang des Umfangs eines Kreises um die Mittelachse La und eine Radialrichtung um die Mittelachse La jeweils als eine „Umfangsrichtung“ und eine „Radialrichtung“ bezeichnet.
Zunächst wird die Gesamtkonfiguration des Drehzahlminderers 10 beschrieben. Der Drehzahlminderer 10 reduziert die Drehzahl von Drehung, die von der Motorwelle 1 eingeleitet wird, und gibt die Drehung an ein angetriebenes Element aus. Der Motor 12 ist nicht auf einen Motor beschränkt, solange Drehung an den Drehzahlminderer 10 ausgegeben werden kann, und Motoren, die auf verschiedenen Prinzipien basieren, können verwendet werden. Der Motor 12 der vorliegenden Ausführungsform ist ein bürstenloser Gleichstrommotor (kann als ein Wechselstrom-Servomotor bezeichnet werden). In dem Beispiel von 1 wird Drehung der Motorwelle 1 des Motors 12 mittels einer Passfeder übertragen.
Der Drehzahlminderer 10 ist nicht auf irgendeinen Drehzahlminderer beschränkt, solange in ihn eingegebene Drehung ausgegeben werden kann, nachdem die Drehzahl der Drehung reduziert wurde, und verschiedene Drehzahlminderer können verwendet werden. Der Drehzahlminderer 10 gemäß der Ausführungsform ist ein Drehzahlminderer des exzentrisch oszillierenden Typs, bei dem Außenzahnräder, die in ein Innenzahnrad eingreifen, so zum Oszillieren gebracht werden, dass Drehung des Innenzahnrads oder der Außenzahnräder auftritt und eine axiale Drehkomponente, die aufgrund der Drehung erzeugt wird, via ein Abtriebselement an ein angetriebenes Element ausgegeben wird. Der Drehzahlminderer 10 bei der Ausführungsform ist ein Drehzahlminderer des Mittelkurbeltyps, bei dem die Mittelachse La der Kurbelwelle 2 auf der gleichen Achse wie eine Mittelachse des Innenzahnrads vorgesehen ist.
Der Drehzahlminderer 10 umfasst hauptsächlich die Kurbelwelle 2, Außenzahnräder 13, 14 und 15, ein Innenzahnrad 41, Träger 35 und 36, einen Innenstift 48, Exzenterlager 16, 17 und 18, Hauptlager 37 und 38, Kurbelwellenlager 39 und 40 und ein Gehäuse 71. Das Gehäuse 71 weist eine rohrförmige Form auf, die den Drehzahlminderer 10 umgibt, und das Innenzahnrad 41 ist an einer Innenumfangsfläche davon vorgesehen.
Die Kurbelwelle 2 wird mittels von der Motorwelle 1 eingeleiteter Drehkraft um die Mittelachse La gedreht. An einem Außenumfang der Kurbelwelle 2 sind ein erster Wellenabschnitt 22, ein erster Exzenterabschnitt 23, ein zweiter Exzenterabschnitt 24, ein dritter Exzenterabschnitt 25 und ein zweiter Wellenabschnitt 26 in dieser Reihenfolge von der Gegenantriebsseite zu der Antriebsseite vorgesehen. Der erste Wellenabschnitt 22 und der zweite Wellenabschnitt 26 lagern Innenringe der Kurbelwellenlager 39 und 40. Der erste Exzenterabschnitt 23, der zweite Exzenterabschnitt 24 und der dritte Exzenterabschnitt 25 sind zylindrische Abschnitte, von denen die Durchmesser größer als der Durchmesser des ersten Wellenabschnitts 22 sind, und sind exzentrisch, wie später beschrieben wird. Der zweite Wellenabschnitt 26 ist ein zylindrischer Abschnitt, von dem der Durchmesser der gleiche wie der Durchmesser des ersten Wellenabschnitts 22 ist. Bei der vorliegenden Beschreibung wird der erste Exzenterabschnitt 23, der unter den Exzenterabschnitten 23, 24 und 25 am nächsten an der Gegenantriebsseite positioniert ist, als ein spezifischer Exzenterabschnitt 23 bezeichnet.
Die Kurbelwelle 2 enthält ein Einführloch 3, in das die Motorwelle 1 eingesetzt wird. In dem Beispiel von 1 ist das Einführloch 3 ein Loch, das so gebildet ist, dass es sich in der Axialrichtung von einer antriebsseitigen Endfläche der Kurbelwelle 2 erstreckt, und ist konfiguriert, um die Motorwelle 1 aufzunehmen. Das Einführloch 3 ist ein kreisförmiges Loch, das mit der Mittelachse La der Kurbelwelle 2 koaxial ist. Das Einführloch 3 kann durch Drehen eines beliebigen scharfen Werkzeugs, wie beispielsweise einer Bohrerschneide und einem Schneidwerkzeug, und einem Werkstück gebildet werden.
Die Kurbelwelle 2 enthält einen Verbindungsabschnitt 4 zur Verbindung zwischen der Motorwelle 1 und der Kurbelwelle 2. Der Verbindungsabschnitt 4 in diesem Beispiel enthält eine Passfedernut 29, die an einer vorbestimmten Position an einer Innenumfangsfläche des Einführlochs 3 gebildet ist. Die Kurbelwelle 2 enthält das Verlängerungsloch 5, das näher an den Exzenterabschnitten 23, 24 und 25 (näher an der Gegenantriebsseite) vorgesehen ist als der Verbindungsabschnitt 4. Das Verlängerungsloch 5 kann ein kreisförmiges Loch sein, das mit der Mittelachse La der Kurbelwelle 2 koaxial ist. Wie in 1 gezeigt, wird ein Axialbereich, in dem die Exzenterabschnitte 23, 24 und 25 der Kurbelwelle 2 vorgesehen sind, als ein axialer Gesamtbereich 21 der Exzenterabschnitte 23, 24 und 25 bezeichnet. Der axiale Gesamtbereich 21 ist ein Axialbereich von einem Gegenantriebsende des Exzenterabschnitts 23 zu einem Antriebsende des Exzenterabschnitts 25. Darüber hinaus ist der axiale Gesamtbereich jedes Exzenterabschnitts ein Axialbereich von einem Gegenantriebsende zu einem Antriebsende jedes Exzenterabschnitts.
Das Verlängerungsloch 5 kann durch Drehen eines beliebigen scharfen Werkzeugs, wie beispielsweise einer Bohrerschneide und einem Schneidwerkzeug, und einem Werkstück gebildet werden. Das Verlängerungsloch 5 kann gebildet werden, bevor das Einführloch 3 gebildet wurde. Da in diesem Fall das Einführloch 3 mit dem Verlängerungsloch 5 gebildet werden kann, das als ein vorbereitetes Loch verwendet wird, kann eine Zeit zum Bearbeiten des Einführlochs 3 verkürzt werden. Das Verlängerungsloch 5 kann gebildet werden, nachdem das Einführloch 3 gebildet wurde. Da in diesem Fall der Bearbeitungshub des Verlängerungslochs 5 verkürzt wird, kann eine Zeit zum Bearbeiten des Verlängerungslochs 5 verkürzt werden.
Das Verlängerungsloch 5 enthält einen zylindrischen Raumbereich 32, der Teil eines gebildeten Lochs ist, wird durch einen Schulterabschnitt einer Bohrerschneide gebildet und weist eine zylindrische Form auf, und enthält keinen Bereich 31 von allmählicher Abnahme von Innendurchmesser (ein konischer Raum), der Teil des gebildeten Lochs ist und durch ein Spitzenteil der Bohrerschneide gebildet wird. Der zylindrische Raumbereich 32 kann zusätzlich zu einem Bereich, der durch die Bohrerschneide gebildet wird, einen Bereich enthalten, von dem der Durchmesser durch Schneiden oder dergleichen, das nach dem Bohren durchgeführt wird, vergrößert wurde. Der Bereich 31 von allmählicher Abnahme von Innendurchmesser ist an einer Spitzenendseite (der Gegenantriebsseite) des Verlängerungslochs 5 gebildet, und der zylindrische Raumbereich 32 ist so gebildet, dass er kontinuierlich mit einer Antriebsseite des Bereichs 31 von allmählicher Abnahme von Innendurchmesser verbunden ist. Es kann gesagt werden, dass der zylindrische Raumbereich 32 ein Bereich ist, der Teil des gebildeten Lochs ist und der den Bereich 31 von allmählicher Abnahme von Innendurchmesser nicht enthält.
Die Kurbelwelle 2 kann, nachdem das Einführloch 3 und das Verlängerungsloch 5 gebildet wurden, einer vorbestimmten Wärmebehandlung wie beispielsweise Abschrecken unterzogen werden. In diesem Fall kann im Vergleich zu einem Fall, in dem die Löcher nach dem Abschrecken gebildet werden, eine Lochbearbeitungszeit verkürzt werden, und eine Häufigkeit, mit der das scharfe Werkzeug aufgrund von Abrieb ausgetauscht wird, wird gesenkt. Darüber hinaus erstreckt sich bei der Ausführungsform das Verlängerungsloch 5 bis zu Positionen, die mit den Exzenterabschnitten überlappen. Daher ist selbst in einem Fall, in dem eine Wärmebehandlung durchgeführt wird, nachdem das Einführloch 3 und das Verlängerungsloch 5 gebildet wurden, der Einfluss von Ungleichmäßigkeit in der Dicke gering, und somit kann die Härtbarkeit aufrechterhalten werden. Als die Wärmebehandlung kann ein Prozess des Erwärmens der Kurbelwelle 2 auf eine vorbestimmte Temperatur und dann des Eintauchens der Kurbelwelle 2 in Flüssigkeit wie beispielsweise Wasser oder Öl, um die Kurbelwelle 2 schnell abzukühlen, verwendet werden.
Bei der Ausführungsform ist die Kurbelwelle 2 eine Exzenterkörperwelle, die mehrere der Exzenterabschnitte 23, 24 und 25 enthält, um die Außenzahnräder 13, 14 und 15 zum Oszillieren zu bringen, und die Kurbelwelle 2 kann als eine Antriebswelle bezeichnet werden. Die Achsen der Exzenterabschnitte 23, 24 und 25 sind in Bezug auf die Mittelachse La der Kurbelwelle 2 exzentrisch. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind drei Exzenterabschnitte 23, 24 und 25 vorgesehen, und die Exzenterphasen der zueinander benachbarten Exzenterabschnitte 23, 24 und 25 sind um 120° zueinander versetzt.
Der erste Wellenabschnitt 22 auf der Gegenantriebsseite der Kurbelwelle 2 wird von dem ersten Träger 35 via das Kurbelwellenlager 39 gelagert. Der zweite Wellenabschnitt 26 auf der Antriebsseite der Kurbelwelle 2 wird von dem zweiten Träger 36 via das zweite Kurbelwellenlager 40 gelagert. Das heißt, die Kurbelwelle 2 ist so gelagert, dass sie in Bezug auf den ersten Träger 35 und den zweiten Träger 36 drehbar ist.
Die Kurbelwellenlager 39 und 40 sind zwischen den Trägern 35 und 36 und den Wellenabschnitten 22 und 26 der Kurbelwelle 2 angeordnet. Für die Kurbelwellenlager 39 und 40 können verschiedene bekannte Lagermechanismen verwendet werden. In diesem Beispiel sind die Kurbelwellenlager 39 und 40 Kugellager, die kugelförmige Wälzkörper enthalten.
Die Außenzahnräder 13, 14 und 15 sind einzeln vorgesehen, um jeweils den mehreren Exzenterabschnitten 23, 24 und 25 zu entsprechen. Die Außenzahnräder 13, 14 und 15 sind via die Exzenterlager 16, 17 und 18 oszillierend auf den Außenumfängen der Exzenterabschnitte 23, 24 und 25 montiert. Die Exzenterlager 16, 17 und 18 in diesem Beispiel sind Rollenlager. Jedes der Außenzahnräder 13, 14 und 15 greift während des Oszillierens intern in das Innenzahnrad 41 ein. Wellenförmige Zähne sind an den Außenumfängen der Außenzahnräder 13, 14 und 15 gebildet, und die Außenzahnräder 13, 14 und 15 können innerhalb einer Ebene oszillieren, von der eine Normale eine Mittelachse ist, wobei sich die Zähne in einem Zustand bewegen, in dem sie mit dem Innenzahnrad 41 in Kontakt stehen.
Das Innenzahnrad 41 greift in die Außenzahnräder 13, 14 und 15 ein. Das Innenzahnrad 41 der vorliegenden Ausführungsform enthält einen Innenzahnrad-Hauptkörper 42, der integral an einer Innenumfangsseite des Gehäuses 71 vorgesehen ist, und mehrere Außenstifte 43, die an Stiftnuten angeordnet sind, die in vorbestimmten Abständen in der Umfangsrichtung an einer Innenumfangsfläche des Innenzahnrad-Hauptkörpers 42 gebildet sind. Die Außenstifte 43 sind säulenförmige Stiftelemente, die durch die Stiftnuten des Innenzahnrad-Hauptkörpers 42 drehbar gelagert sind. Die Außenstifte 43 bilden Innenzähne des Innenzahnrads 41. Die Anzahl der Außenstifte 43 (die Anzahl der Innenzähne) des Innenzahnrads 41 ist geringfügig größer als die Anzahl der Außenzähne jedes der Außenzahnräder 13, 14 und 15 (einer mehr als die Anzahl der Außenzähne in diesem Beispiel).
Mehrere Innenstiftlöcher 45, 46 und 47 sind in den Außenzahnrädern 13, 14 und 15 an Positionen gebildet, die von axialen Mitten der Außenzahnräder 13, 14 und 15 versetzt sind. Der Innenstift 48 durchdringt die Innenstiftlöcher 45, 46 und 47. Eine zylindrische Hülse 49 ist an einem Außenumfang des Innenstifts 48 angeordnet. Die Hülse 49 fungiert als ein Gleitbewegung erleichternder Körper für eine sanfte Gleitbewegung in Bezug auf die Innenstiftlöcher 45, 46 und 47. Der Außendurchmesser der Hülse 49 ist um einen Betrag, der dem Doppelten eines Betrags an Exzentrizität entspricht, kleiner als der Innendurchmesser der Innenstiftlöcher 45, 46 und 47. Zwischen der Hülse 49 und dem Innenstift 48 ist ein Abstand als ein Zwischenraum zur Aufnahme von Oszillationskomponenten der Außenzahnräder 13, 14 und 15 vorgesehen, und der Innenstift 48 steht via die Hülse 49 immer in Kontakt mit einem Teil der Innenstiftlöcher 45, 46, und 47. Der Innenstift 48 revolviert synchron mit den axialen Drehkomponenten der Außenzahnräder 13, 14 und 15 um eine axiale Mitte der Kurbelwelle 2 und bewirkt, dass sich die Träger 35 und 36 um die axiale Mitte der Kurbelwelle 2 drehen. Der Innenstift 48 trägt zur Kraftübertragung zwischen den Trägern 35 und 36 und den Außenzahnrädern 13, 14 und 15 bei.
Jeder der Träger 35 und 36 weist eine hohle ringartige Form auf. Der erste Träger 35 ist an einem Seitenabschnitt angeordnet, der näher an der Gegenantriebsseite ist, als es die Außenzahnräder 13, 14 und 15 sind, und der zweite Träger 36 ist an einem Seitenabschnitt angeordnet, der näher an der Antriebsseite liegt, als es die Außenzahnräder 13, 14 und 15 sind. Der erste Träger 35 ist durch das Gehäuse 71 via das erste Hauptlager 37 drehbar gelagert. Der zweite Träger 36 ist durch das Gehäuse 71 via das zweite Hauptlager 38 drehbar gelagert. Der erste Träger 35 lagert eine Gegenantriebsseite der Kurbelwelle 2 drehbar via das erste Kurbelwellenlager 39. Der zweite Träger 36 lagert eine Antriebsseite der Kurbelwelle 2 drehbar via das zweite Kurbelwellenlager 40.
Die Hauptlager 37 und 38 sind zwischen dem Gehäuse 71 und den Trägern 35 und 36 angeordnet. Für die Hauptlager 37 und 38 können verschiedene bekannte Lagermechanismen verwendet werden, und in diesem Beispiel sind die Hauptlager 37 und 38 Schrägkugellager. Innere Wälzkontaktflächen der Hauptlager 37 und 38 sind auf den Trägern 35 und 36 gebildet.
Der Innenstift 48 ist integral mit dem ersten Träger 35 gebildet und erstreckt sich in der Axialrichtung von einer Antriebsseite des ersten Trägers 35 zu dem zweiten Träger 36 hin. Eine Schraube B1 wird in eine Gewindebohrung, die an einem Endabschnitt des Innenstifts 48 vorgesehen ist, durch ein Durchgangsloch, das in dem zweiten Träger 36 vorgesehen ist, geschraubt, so dass die Träger 35 und 36 miteinander verbunden sind.
Einer von den Trägern 35 und 36 und dem Gehäuse 71 ist ein Abtriebselement, das Drehkraft an das angetriebene Element (nicht gezeigt) ausgibt, und der andere von den Trägern 35 und 36 und dem Gehäuse 71 ist ein fixiertes Element, das an einem Befestigungselement (nicht gezeigt) zum Lagern des Drehzahlminderers 10 befestigt ist. In diesem Beispiel fungiert der erste Träger 35 als das Abtriebselement, das Drehkraft an das angetriebene Element ausgibt, und das Gehäuse 71 fungiert als das fixierte Element, das an dem Befestigungselement befestigt ist.
Der Betrieb des Drehzahlminderers 10 wird beschrieben. In einem Fall, in dem Drehkraft von der Motorwelle 1 an die Kurbelwelle 2 übertragen wird, drehen sich die Exzenterabschnitte 23, 24 und 25 der Kurbelwelle 2 um eine Drehmittellinie, die sich durch die Kurbelwelle 2 erstreckt und die Exzenterabschnitte 23, 24 und 25 bringen die Außenzahnräder 13, 14 und 15 zum Oszillieren. Zu diesem Zeitpunkt oszillieren die Außenzahnräder 13, 14 und 15 so, dass sich die Achsen davon um die Drehmittellinie der Kurbelwelle 2 drehen. Wenn die Außenzahnräder 13, 14 und 15 oszillieren, werden Positionen, an denen die Außenzahnräder 13, 14 und 15 und die Außenstifte 43 des Innenzahnrads 41 ineinandergreifen, sequentiell verschoben. Infolgedessen tritt Drehung von einem der Außenzahnräder 13, 14 und 15 oder des Innenzahnrads 41 entsprechend einer Differenz zwischen der Anzahl der Zähne der Außenzahnräder 13, 14 und 15 und der Anzahl der Außenstifte 43 des Innenzahnrads 41 jedes Mal auf, wenn sich die Kurbelwelle 2 einmal dreht. Bei der Ausführungsform drehen sich die Außenzahnräder 13, 14 und 15 und drehzahlreduzierte Drehung wird von dem ersten Träger 35 ausgegeben. Wenn sich der erste Träger 35 dreht, wird das mit dem ersten Träger 35 verbundene angetriebene Element drehend angetrieben.
Als Nächstes wird eine Merkmalskonfiguration der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben. Unter dem Gesichtspunkt des Erweiterns eines Anwendungsbereichs des Drehzahlminderers ist es bevorzugt, dass die Kurbelwelle leichtgewichtig gemacht wird. Da sich die Kurbelwelle mit einer hohen Drehzahl dreht, ist es darüber hinaus bevorzugt, dass die Trägheit unter dem Gesichtspunkt des Verbesserns des Ansprechverhaltens klein ist. Daher enthält die Kurbelwelle 2 bei der Ausführungsform das Einführloch 3, das so gebildet ist, dass es sich zum Einsetzen der Motorwelle 1 in der Axialrichtung von der Antriebsseite erstreckt, den Verbindungsabschnitt 4 zur Verbindung mit der Motorwelle 1 und das Verlängerungsloch 5, das näher an den Exzenterabschnitten 23, 24 und 25 vorgesehen ist, als es der Verbindungsabschnitt 4 ist. Das Verlängerungsloch 5 überlappt mit den Exzenterabschnitten 23, 24 und 25 bei Betrachtung in der Radialrichtung. Bei der Ausführungsform ist ein antriebsseitiges Ende des Verlängerungslochs 5 näher an der Antriebsseite positioniert, als es die Exzenterabschnitte 23, 24 und 25 sind. In dem Beispiel von 1 ist ein gegenantriebsseitiges Ende des Verlängerungslochs 5 an einer Zwischenposition in einem Axialbereich des Exzenterabschnitts 23 positioniert. In dem Beispiel von 2 ist das gegenantriebsseitige Ende des Verlängerungslochs 5 näher an der Gegenantriebsseite positioniert, als es der Exzenterabschnitt 23 ist. Die Motorwelle 1 ist ein Beispiel einer Antriebswelle.
Da das Verlängerungsloch 5 vorgesehen ist, wird die Masse der Kurbelwelle 2 um einen ihr entsprechenden Betrag reduziert. Da das Verlängerungsloch 5 vorgesehen ist, wird darüber hinaus Trägheit der Kurbelwelle 2 um einen ihr entsprechenden Betrag reduziert. Da das Verlängerungsloch 5 mit den Exzenterabschnitten 23, 24 und 25 bei Betrachtung in der Radialrichtung überlappt, wird darüber hinaus die Tiefe des Verlängerungslochs 5 vergrößert, so dass der Betrag an Dickenreduzierung erhöht wird. Daher ist es möglich, die Masse und die Trägheit der Kurbelwelle 2 weiter zu verringern.
In einem Fall, in dem das Verlängerungsloch 5 mit der Gegenantriebsseite der Kurbelwelle 2 kommuniziert, kann ein Schmiermittel (Fett oder dergleichen), das einen Zahnradabschnitt oder das Kurbelwellenlager 39 füllt, durch das Verlängerungsloch 5 zu der Antriebsseite der Kurbelwelle 2 austreten. Daher kommuniziert bei der Ausführungsform die Gegenantriebsseite des Verlängerungslochs 5 nicht mit der Gegenantriebsseite der Kurbelwelle 2. In diesem Fall ist es möglich zu verhindern, dass das Schmiermittel durch das Verlängerungsloch 5 zu der Antriebsseite austritt. In dem Beispiel von 1 ist das Verlängerungsloch 5 ein Sackloch, das zu der Gegenantriebsseite hin gebildet ist. Da ein Bodenabschnitt des Verlängerungslochs 5, der sich auf der Gegenantriebsseite befindet, ein mit einem Hauptkörper der Kurbelwelle 2 integriertes Element ist, kann Festigkeit im Vergleich zu einem Fall, in dem der Bodenabschnitt und der Hauptkörper voneinander getrennt sind, leicht gewährleistet werden. Es ist anzumerken, dass eine Konfiguration, bei der das Verlängerungsloch als ein Durchgangsloch gebildet ist und ein Element oder Mittel zum Schließen der Gegenantriebsseite des Verlängerungslochs vorgesehen ist, auch verwendet werden kann.
Wenn die Kurbelwelle 2 in einem erwärmten Zustand in Flüssigkeit eingetaucht wird, kann das Eintauchen so durchgeführt werden, dass das Verlängerungsloch 5 und das Einführloch 3 einer Oberseite zugewandt sind. Dies soll Ungleichmäßigkeit in der Härte, die durch in dem Verlängerungsloch 5 und dem Einführloch 3 verbleibende Luftblasen und allmähliches Abkühlen dieser Abschnitte verursacht wird, verhindern. Da eine Fläche 20, die sich auf einer dem Verlängerungsloch 5 der Kurbelwelle 2 gegenüberliegenden Seite befindet, in einem Zustand, in dem sie einer Unterseite zugewandt ist, eingetaucht wird, verbleiben daher in einem Fall, in dem ein vertiefter Abschnitt an der Fläche 20 vorgesehen ist, Luftblasen in dem vertieften Abschnitt, was zu Ungleichmäßigkeit in der Härte führt. Daher kann es zu einer Abnahme der Härtbarkeit kommen. Daher ist bei der Ausführungsform die Fläche 20, die sich auf der dem Verlängerungsloch 5 der Kurbelwelle 2 gegenüberliegenden Seite befindet, nicht mit einem vertieften Abschnitt versehen, der eine Tiefe aufweist, die ausreicht, um eine Position zu erreichen, die in der Radialrichtung mit einem Exzenterabschnitt überlappt (zum Beispiel dem Exzenterabschnitt 23). In diesem Fall werden in dem vertieften Abschnitt verbleibende Luftblasen reduziert, die Ungleichmäßigkeit in der Härte aufgrund der Luftblasen wird reduziert, und die Härtbarkeit kann aufrechterhalten werden. Je geringer die Tiefe des vertieften Abschnitts der Fläche 20 der Kurbelwelle 2 ist, desto weiter bevorzugt ist dies, und es ist noch weiter bevorzugt, dass es keinen vertieften Abschnitt gibt.
Da der Betrag an Dickenreduzierung durch das Verlängerungsloch 5 erhöht wird, werden die Masse und Trägheit weiter reduziert. Daher überlappt bei der Ausführungsform das Verlängerungsloch 5, bei Betrachtung in der Radialrichtung, mit dem spezifischen Exzenterabschnitt 23, der unter den Exzenterabschnitten 23, 24 und 25 am nächsten an der Gegenantriebsseite positioniert ist. In diesem Fall sind die Masse und die Trägheit kleiner als diejenigen in einem Fall, in dem das Verlängerungsloch 5 nicht mit dem spezifischen Exzenterabschnitt 23 überlappt.
Die Beschreibung erfolgt unter Bezugnahme auf 1. Unter dem Gesichtspunkt des Verkürzens von Bearbeitungszeit ist es bevorzugt, dass die Schnittzugabe zu dem Zeitpunkt von Bearbeitung des Verlängerungslochs 5 klein ist. Daher ist in dem Beispiel von 1 ein Innendurchmesser D5 des Verlängerungslochs 5 kleiner als ein Innendurchmesser D3 des Einführlochs 3. In diesem Fall ist, da der Innendurchmesser D5 klein ist, die Schnittzugabe klein und die Bearbeitungszeit kann verkürzt werden.
Die Beschreibung erfolgt unter Bezugnahme auf 2. Ein Abschnitt der Kurbelwelle 2, der das Verlängerungsloch 5 enthält, und ein Abschnitt der Kurbelwelle 2, der kein Verlängerungsloch 5 enthält, unterscheiden sich voneinander in der Dicke. Aufgrund des Dickenunterschieds kann durch die Wärmebehandlung verursachte Verformung in der Nähe einer Grenze zwischen dem Abschnitt mit dem Verlängerungsloch 5 und dem Abschnitt ohne Verlängerungsloch 5 auftreten. Insbesondere in einem Fall, in dem der Innendurchmesser D5 des Verlängerungslochs 5 groß ist, ist die Dicke eines Abschnitts um das Loch gering, und somit ist es wahrscheinlich, dass Verformung auftritt. In einem Fall, in dem die Verformung an den Exzenterabschnitten 23, 24 und 25 auftritt, kann eine Abnahme der Genauigkeit an diesen Abschnitten gegeben sein, was zu einer Abnahme der Leistung des Drehzahlminderers führt. Daher überlappt in dem Beispiel von 2 das Verlängerungsloch 5 mit dem axialen Gesamtbereich des spezifischen Exzenterabschnitts 23 bei Betrachtung in der Radialrichtung. In diesem Fall ist die Dicke eines Abschnitts um das Verlängerungsloch 5, der dem axialen Gesamtbereich 21 der Exzenterabschnitte 23, 24 und 25 entspricht, im Wesentlichen konstant, und Verformung, die durch eine Wärmebehandlung an diesem Abschnitt verursacht wird, kann unterdrückt werden.
Die Beschreibung erfolgt unter Bezugnahme auf 2. Unter dem Gesichtspunkt des Verbesserns eines Gewichtsersparniseffekts ist es bevorzugt, dass der Betrag an Dickenreduzierung, der durch das Verlängerungsloch 5 verursacht wird, groß ist. Daher ist in dem Beispiel von 2 der Innendurchmesser D5 des Verlängerungslochs 5 gleich oder größer als der Innendurchmesser D3 des Einführlochs 3. In diesem Fall kann im Vergleich zu einem Fall, in dem der Innendurchmesser D5 klein ist, weitere Gewichtsersparnis erzielt werden. Ein solches Verlängerungsloch 5 kann gebildet werden, indem ein vorbereitetes Loch, das den gleichen Innendurchmesser wie der des Einführlochs 3 aufweist, gebildet wird und dann ein Innenumfang des vorbereiteten Lochs unter Verwendung eines L-förmigen Schneidewerkzeugs geschnitten wird.
Die Eigenschaften des Drehzahlminderers 10, der wie oben beschrieben konfiguriert ist, werden beschrieben. Der Drehzahlminderer 10 bei der Ausführungsform ist ein Drehzahlminderer, der die Kurbelwelle 2 umfasst, die die Exzenterabschnitte 23, 24 und 25 enthält und die sich in der Axialrichtung von der Antriebsseite aus erstreckt. Die Kurbelwelle 2 enthält das Einführloch 3, das so gebildet ist, dass es sich zum Einsetzen der Antriebswelle in der Axialrichtung von der Antriebsseite aus erstreckt, den Verbindungsabschnitt 4 zur Verbindung mit der Antriebswelle und das Verlängerungsloch 5, das näher an den Exzenterabschnitten 23, 24 und 25 vorgesehen ist, als es der Verbindungsabschnitt 4 ist. Die Gegenantriebsseite des Verlängerungslochs 5 kommuniziert nicht mit der Gegenantriebsseite der Kurbelwelle 2, und das Verlängerungsloch 5 überlappt mit den Exzenterabschnitten 23, 24 und 25 bei Betrachtung in der Radialrichtung.
Gemäß einer solchen Konfiguration wird, da das Verlängerungsloch 5 vorgesehen ist, die Masse der Kurbelwelle 2 reduziert, und der Drehzahlminderer 10 wird leichtgewichtig gemacht. Da das Verlängerungsloch 5 vorgesehen ist, wird darüber hinaus die Trägheit der sich mit hoher Drehzahl drehenden Kurbelwelle 2 reduziert, und das Ansprechverhalten des Drehzahlminderers 10 wird verbessert. Da das Verlängerungsloch 5 mit den Exzenterabschnitten 23, 24 und 25 bei Betrachtung in der Radialrichtung überlappt, wird darüber hinaus die Tiefe des Verlängerungslochs 5 vergrößert, so dass der Betrag an Dickenreduzierung erhöht wird. Daher wird der Drehzahlminderer 10 leichtgewichtiger gemacht, und das Ansprechverhalten wird weiter verbessert.
Die vorliegende Erfindung wurde oben basierend auf der Ausführungsform beschrieben. Die Ausführungsform ist lediglich ein Beispiel, und es wird von Fachleuten verstanden, dass verschiedene Modifikationen und Änderungen innerhalb des Schutzumfangs der Ansprüche der vorliegenden Erfindung möglich sind, und dass solche Modifikationsbeispiele und Änderungen ebenfalls innerhalb des Schutzumfangs der Ansprüche der vorliegenden Erfindung liegen. Dementsprechend sollten die Beschreibungen und Zeichnungen in der vorliegenden Beschreibung nicht als einschränkend, sondern als darstellend angesehen werden.
(Modifikationsbeispiele)
Nachstehend werden Modifikationsbeispiele beschrieben. In den Zeichnungen und Beschreibung der Modifikationsbeispiele werden dieselben oder äquivalente Komponenten und Elemente wie diejenigen der Ausführungsform durch dieselben Bezugszeichen dargestellt. Beschreibung, die sich mit der in der Ausführungsform überlappt, wird gegebenenfalls weggelassen, und Beschreibung wird mit Fokus auf Konfigurationen vorgenommen, die sich von denen in der Ausführungsform unterscheiden.
In der Beschreibung der Ausführungsform wurde ein Beispiel beschrieben, in dem eine in das Einführloch 3 der Kurbelwelle 2 eingesetzte Antriebswelle die Motorwelle 1 ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann die in das Einführloch der Kurbelwelle eingesetzte Antriebswelle eine Welle eines Zahnrads sein, die in ein Motorritzel der Motorwelle eingreift.
In der Beschreibung der Ausführungsform wurde ein Beispiel beschrieben, in dem die Kurbelwelle 2 mittels einer Passfeder mit der Motorwelle 1 verbunden ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Kurbelwelle und die Motorwelle können mittels verschiedener bekannter Verbindungsverfahren miteinander verbunden sein.
Bei der Ausführungsform wurde ein Beispiel beschrieben, in dem der Drehzahlminderer ein Drehzahlminderer des Mittelkurbeltyps des exzentrisch oszillierenden Typs ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und verschiedene Untersetzungsmechanismen können verwendet werden. Beispielsweise kann der Drehzahlminderer ein sogenannter Drehzahlminderer des Sortiertyps des exzentrisch oszillierenden Typs sein, bei dem mehrere Kurbelwellen an Positionen angeordnet sind, die von einer axialen Mitte eines Innenzahnrads versetzt sind.
Darüber hinaus kann der Drehzahlminderer beispielsweise ein Drehzahlminderer des Biegeeingriffstyps (der als ein Wellendrehzahlminderer bezeichnet werden kann) sein, der ein rohrförmiges Außenzahnrad enthält. Der Drehzahlminderer kann ein Drehzahlminderer des Biegeeingriffstyps des Topftyps oder des Zylinderhuttyps sein. Hier enthält der Drehzahlminderer des Biegeeingriffstyps eine Wellengeneratorwelle, die einen Wellengenerator enthält, der flexible Verformung des Außenzahnrads verursacht. In Bezug auf den Wellengenerator weist ein Außenumfang eines Querschnitts senkrecht zu einer Achse eine ovale Form auf. Eine axiale Mitte des Wellengenerators fällt mit einer axialen Mitte der Wellengeneratorwelle zusammen und ist nicht exzentrisch. Da eine Außenform jedoch eine ovale Form ist, gibt es Verformung von einem perfekten Kreis. Der Exzenterabschnitt bei der vorliegenden Erfindung ist ein breites Konzept, das einen solchen Wellengenerator enthält.
In der Beschreibung der Ausführungsform wurde ein Beispiel beschrieben, in dem drei Außenzahnräder 13, 14 und 15 vorgesehen sind. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Der Drehzahlminderer kann zwei oder weniger oder vier oder mehr Außenzahnräder enthalten.
Jedes der Modifikationsbeispiele weist die gleichen Arbeitsvorgänge und Effekte wie die Ausführungsform auf.
Jede Kombination der oben beschriebenen Ausführungsform und der Modifikationsbeispiele ist auch als eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nützlich. Eine durch eine solche Kombination erzeugte neue Ausführungsform weist die Effekte der Ausführungsform und der Modifikationsbeispiele, die miteinander kombiniert wurden, auf.
Kurze Beschreibung der Bezugszeichen

1: Motorwelle
2: Kurbelwelle
3: Einführloch
4: Verbindungsabschnitt
5: Verlängerungsloch
10: Drehzahlminderer
21: axialer Gesamtbereich
23, 24, 25: Exzenterabschnitt

Claims

Drehzahlminderer (10), umfassend: eine Kurbelwelle (2), die Exzenterabschnitte (23, 24, 25) enthält und die sich in einer Axialrichtung von einer Antriebsseite aus erstreckt, wobei die Kurbelwelle (2) ein Einführloch (3), das so gebildet ist, dass es sich zum Einsetzen einer Antriebswelle in der Axialrichtung von der Antriebsseite aus erstreckt, einen Verbindungsabschnitt (4) zur Verbindung mit der Antriebswelle und ein Verlängerungsloch (5) das näher an den Exzenterabschnitten (23, 24, 25) vorgesehen ist als der Verbindungsabschnitt (4), enthält, eine Gegenantriebsseite des Verlängerungslochs (5) nicht mit einer Gegenantriebsseite der Kurbelwelle (2) kommuniziert, und das Verlängerungsloch (5) bei Betrachtung in einer Radialrichtung mit den Exzenterabschnitten (23, 24, 25) überlappt.
Drehzahlminderer (10) nach Anspruch 1, wobei eine Fläche (20), die sich auf einer dem Verlängerungsloch (5) der Kurbelwelle (2) gegenüberliegenden Seite befindet, nicht mit einem vertieften Abschnitt versehen ist, der eine Tiefe aufweist, die ausreicht, um eine Position zu erreichen, die mit den Exzenterabschnitten (23, 24, 25) in der Radialrichtung überlappt.
Drehzahlminderer (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verlängerungsloch (5) bei Betrachtung in der Radialrichtung mit einem spezifischen Exzenterabschnitt (23) überlappt, der unter den Exzenterabschnitten (23, 24, 25) am nächsten an einer Gegenantriebsseite positioniert ist.
Drehzahlminderer (10) nach Anspruch 3, wobei das Verlängerungsloch (5) bei Betrachtung in der Radialrichtung mit einem axialen Gesamtbereich des spezifischen Exzenterabschnitts (23) überlappt.
Drehzahlminderer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Innendurchmesser (D5) des Verlängerungslochs (5) kleiner als ein Innendurchmesser (D3) des Einführlochs (3) ist.
Drehzahlminderer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Innendurchmesser (D5) des Verlängerungslochs (5) gleich oder größer als ein Innendurchmesser (D3) des Einführlochs (3) ist.
Drehzahlminderer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Kurbelwelle (2) einer vorbestimmten Wärmebehandlung unterzogen wird, und die vorbestimmte Wärmebehandlung einen Prozess des Eintauchens der Kurbelwelle (2) in Flüssigkeit enthält.