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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kraft- bzw. Leistungsübertragungsvorrichtung mit
einer Hohlwelle.
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HINTERGRUND DER TECHNIK
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Eine
Kraft- bzw. Leistungsübertragungsvorrichtung,
die eine Eingangsleistung an eine verbundene Maschine überträgt, hat
breite Verwendung hauptsächlich
als ein Untersetzungs- bzw. Reduktionsgetriebe gefunden. Dies ist
augrund des Folgenden der Fall. Wenn ein Elektromotor oder Ähnliches als
Antriebsquelle verwendet wird, beispielsweise für den Antrieb einer Förderanlage,
die nicht in besonderem Maße
eine Hochgeschwindigkeitsdrehung erfordert, oder für den Antrieb
eines Gelenks eines Industrieroboters verwendet wird, ist es nicht
geeignet, einen Elektromotor mit einer Hochgeschwindigkeits-/Niedrigdrehmomentausgabe
zu verwenden, ohne die Ausgabe umzuwandeln. Wenn ein derartiger
Motor verwendet wird, ist es auf diese Weise erforderlich, die Drehzahl
des Motors auf die erforderliche Drehzahl zu verringern und das
Drehmoment zu erhöhen.
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In
bestimmten Anwendungen ist eine Leistungsübertragungsvorrichtung manchmal
dafür ausgelegt,
dass eine Welle, die durch die Vorrichtung hindurch geht, hohl gemacht
wird, um es zu ermöglichen,
dass ein elektrisches Anschlusskabel, andere Steuerdrähte, ein
Kühlwasserrohr
oder Ähnliches
dadurch hindurchgehen (beispielsweise
japanische Patentoffenlegungsveröffentlichung
Nr. 1995-108485 ).
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In
komplizierten Maschinen (wie beispielsweise Industrierobotern) steigt
die Anzahl der erforderlichen Drähte
jedoch an. Wenn eine derartige Leistungsübertragungsvorrichtung in einer
komplizierten Maschine verwendet wird, besteht auf die se Weise die
Notwendigkeit, es einer großen
Anzahl von Drähten
und Rohren zu ermöglichen,
durch den hohlen Teil der Vorrichtung hindurch zu gehen.
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Um
es einer großen
Anzahl von Drähten
und Rohren zu ermöglichen,
durch den hohlen Teil hindurchzugehen, erweist es sich direkt als
effektiv, den Durchmesser des hohlen Teils zu erhöhen. Wenn
jedoch der Durchmesser einfach erhöht wird, wird die Größe der Leistungsübertragungsvorrichtung
selbst simultan in radialer Richtung erhöht und auf diese Weise sind
die Nachteile, wie beispielsweise mangelnde Kompaktheit und Gewichtszunahme,
größer.
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Unterdessen,
wenn sich die Hohlwelle dreht, wird die Drehung wahrscheinlich Kontakt
oder Reibung zwischen der drehenden Welle und den Drähten und Ähnlichem
verursachen, die in den hohlen Teil eingeführt sind, was das Brechen der
Drähte oder Ähnliches
verursacht. Um das Brechen oder Ähnliches
zu verhindern, kann ein Verfahren eingesetzt werden, in dem eine
unabhängige
zweite Hohlwelle (ein Schutzrohr) innerhalb der Hohlwelle (Antriebswelle)
vorgesehen ist, um die Reibung zwischen den Drähten oder Ähnlichem und den wiederholten
Kontakt und Trennung, die durch die Drehung verursacht werden, zu
beseitigen.
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In
einem derartigen Verfahren kann jedoch der hohle Teil, der speziell
dafür ausgelegt
ist, eine große
Kapazität
zu besitzen, nicht vollständig
genutzt werden und auf diese Weise kann der Bedarf, es zu ermöglichen,
dass eine große
Anzahl von Drähten, Rohren
und Ähnliches
durch den Hohlteil hindurchfährt,
nicht vollständig
erfüllt
werden.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Demgemäß ist es
ein Ziel der vorliegenden Erfindung eine Leistungsübertragungsvorrichtung vorzusehen,
in der verhindert wird, dass eingeführte Drähte und Ähnliches aufgrund von Kontakt
und Reibung beschädigt
werden, wodurch ein ursprünglich ausgelegter
hohler Teil in effektivster Weise genutzt werden kann, um es einer
größeren Anzahl
von Drähten
und Rohren zu ermöglichen,
in eine Hohlwelle eingeführt
zu werden.
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Die
vorliegende Erfindung löst
die vorangehenden Probleme durch das Vorsehen einer Leistungsübertragungsvorrichtung
mit einer Konfiguration, die eine drehbare Hohlwelle vorsieht, die
durch die gesamte Vorrichtung hindurch geht, und ferner einen Schutzteil
zum Schutz eines Glieds aufweist, welches durch die Hohlwelle hindurchgeht,
wobei die Schutzvorrichtung in der Innenumfangsoberfläche eines
Endteils der Hohlwelle vorgesehen ist.
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In
der vorliegenden Erfindung ist der Schutzteil in der Innenumfangsoberfläche des
Endteils der Hohlwelle vorgesehen. Selbst wenn jeglicher Kontakt und
Reibung zwischen der Hohlwelle und Drähten und Ähnlichem auftritt, werden folglich
die Reibung und der Kontaktdruck zum Zeitpunkt des Kontakts aufgrund
des Vorhandenseins des Schutzteils verringert, wodurch der Schaden,
das Brechen und Ähnliches
der Drähte
und Rohre verhindert werden kann.
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Die
Schutzvorrichtung ist in dem „Endteil" vorgesehen, da die
Tatsache berücksichtigt
wird, dass die Beschädigung
der Drähte
und Ähnlichem aufgrund
von Kontakt nicht gleichmäßig über die
gesamte Hohlwelle hinweg auftritt, sondern in einen bestimmten Bereich
auftritt, wo der Kontakt leicht auftritt. Mit anderen Worten besitzen
die Glieder in einem Endteil der Hohlwelle oft eine spitze Form.
Zusätzlich
dazu werden oft zur Bequemlichkeit der Drahtfixierung, Drähte und Ähnliches
oft in dem Endteil der Hohlwelle direkt nach der Einführung gebogen
und an der Stelle angeordnet. Daher wird eine Beschädigung aufgrund
von Kontakt wahrscheinlicher in dem Endteil auftreten.
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Die
Struktur der Vorrichtung der Erfindung ist einfacher als in dem
Fall, wo beispielsweise eine zweite Hohlwelle (ein Schutzrohr) separat
in den gesamten Innenteil der Hohlwelle eingeführt wird, und auf diese Weise
können
die Kosten reduziert werden. Darüber
hinaus ermöglicht
die Struktur des „Endteils", dass eine „Stufe" zur Erhöhung des
Durchmessers einfach gebildet werden kann. Daher kann durch Vorsehen
des Schutzteils, beispielsweise in dem gestuften Teil, der ursprünglich ausgelegte
Hohlteil in der effektivsten Art und Weise genutzt werden.
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In
der vorliegenden Erfindung ist die „Hohlwelle" nicht notwendigerweise auf eine Welle
beschränkt,
die aus einem Glied besteht. Das Konzept der Hohlwelle umfasst beispielsweise
eine Welle die durch Kombinieren einer hohlen Antriebswelle, eines hohlen
Zahnrades, einer Riemenscheibe bzw. Laufrolle und Ähnlichem
gebildet ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann eine größere Anzahl
von Drähten,
Rohren und Ähnlichem
in der Hohlwelle angeordnet werden, die durch die Leistungsübertragungsvorrichtung
hindurchgeht.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Gesamtquerschnittsseitenansicht eines Getriebemotors, der mit
einer Leistungsübertragungsvorrichtung
vorgesehen ist, die ein Beispiel eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung
ist und eine Antriebswelle besitzt, die eine Hohlwelle ist, die
es ermöglicht,
dass Drähte
und Ähnliches
durch diese hindurchgehen.
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2 ist
eine Gesamtquerschnittsansicht eines Getriebemotors, der mit einer
Leistungsübertragungsvorrichtung
vorgesehen ist, die ein Beispiel eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung ist und eine Abtriebswelle besitzt, die eine Hohlwelle
ist, die es ermöglicht,
dass Drähte
und Ähnliches
durch diese hindurchgehen.
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BESTER AUSFÜHRUNGSMODUS
DER ERFINDUNG
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Im
Folgenden wird ein Beispiel eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung im Detail mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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1 ist
eine Gesamtquerschnittsansicht eines Getriebemotors GM100, der mit
einer Leistungsübertragungsvorrichtung 160 vorgesehen
ist, auf die ein Beispiel eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung angewendet wird.
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Der
Getriebemotor GM100 weist einen Motor 102 und die Leistungsübertragungsvorrichtung 160 auf,
die mit dem Motor 102 verbunden und mit diesem integriert
ist und konfiguriert ist, um Leistung an eine verbundene Maschine 180 (nicht
vollständig
gezeigt) zu übertragen.
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Ein
Ritzel 106 ist auf einer Motorwelle 104 des Motors 102 gebildet
und steht in Zahneingriff mit einem Zahnrad 108. Das Zahnrad 108 ist
an einer Antriebswelle 140 der Leistungsübertragungsvorrichtung 160 befestigt.
Ein Exzenterkörper 120 ist
integral mit der Antriebswelle 140 gebildet und die Antriebswelle 140 dient
ebenfalls als eine Exzenterkörperwelle 142.
Der Exzenterkörper 120 trägt drehbar ein
außen
verzahntes Zahnrad 112 mit einem Exzenterkörperwellenlager 118,
das dazwischen angeordnet ist, und auf diese Weise kann sich das
außen
verzahnte Zahnrad 112 mit der Drehung des Exzenterkörpers 120 oszillierend
drehen. Das außen
verzahnte Zahnrad 112 steht in Zahneingriff mit einem innen verzahnten
Zahnrad 136, das eine etwas geringere Anzahl von Innenzähnen 110 besitzt.
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Das
innen verzahnte Zahnrad 136 ist integral mit einem Gehäuse 137 der
Leistungsübertragungsvorrichtung 160 gebildet
und auf diese Weise dient das innen verzahnte Zahnrad 136 als
das Gehäuse 137.
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Das
außen
verzahnte Zahnrad 112 besitzt trochoidale oder bogenförmige externe
Zähne auf seinem
Außenumfang
und ist mit einer Vielzahl von Innenstiftlöchern 146 vorgesehen.
Innenstifte 114 und Innenrollen 116 werden in
die entsprechenden Innenstiftlöcher 146 eingeführt.
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Jeder
der eingeführten
Innenstifte 114 steht in Eingriff mit sowohl einem zweiten
Ausgabeflanschkörper 132 als
auch einem ersten Ausgabeflanschkörper 134.
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Zusätzlich zu
den Innenstiftlöchern 146 sind Trägerstiftlöcher 147 in
dem außen
verzahnten Zahnrad 112 gebildet und ein Trägerbolzen 130 wird
in jedes der Trägerstiftlöcher 147 eingeführt. Der
zweite Ausgabeflanschkörper 132 ist
integriert mit und verbunden mit dem ersten Ausgabeflanschkörper 134, und
zwar mittels der Trägerbolzen 130.
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Der
zweite Ausgabeflanschkörper 132 wird drehbar
durch das innen verzahnte Zahnrad 136 getragen, wobei ein
Lager 126 dazwischen angeordnet ist. Darüber hinaus
trägt der
zweite Ausgabeflanschkörper 132 drehbar
die Antriebswelle 140 (die Exzenterkörperwelle 142), wobei
ein Lager 122 dazwischen angeordnet ist.
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In ähnlicher
Weise wird der erste Ausgabeflanschkörper 134 drehbar durch
das innen verzahnte Zahnrad 136 getragen, wobei ein Lager 128 dazwischen
angeordnet ist. Darüber
hinaus trägt
der erste Ausgabeflanschkörper 134 drehbar
die Antriebswelle 140, wobei ein Lager 124 dazwischen
angeordnet ist.
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Genau
gesagt, können
sich das innen verzahnte Zahnrad 136, der zweite Ausgabeflanschkörper 132 und
der erste Ausgabeflanschkörper 134,
die miteinander verbunden sind, und die Antriebswelle 140 (die
Exzenterkörperwelle 142)
unabhängig
von einander um eine Wellenmitte O1 drehen.
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Der
erste Ausgabeflanschkörper 134 ist
mit der verbundenen Maschine 180 mittels eines Bolzen (nicht
gezeigt) oder Ähnlichem
verbunden.
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Darüber hinaus
ist in der Antriebswelle 140 (der Exzenterkörperwelle 142)
eine Stufe 140a in dem Endteil auf der Seite des zweiten
Ausgabeflanschkörpers 132 vorgesehen,
und auf diese Weise wird der Durchmesser der Antriebswelle 140 in
dem Endteil vergrößert (d.h.
ein Teil mit großem
Durchmesser wird vorgesehen). Ein Reibungsverringerungslager 150 ist
an dem ausgeweiteten Teil angebracht. Das Reibungsverringerungslager 150 besitzt eine
Konfiguration, in der sein Außenring 150a an
der Antriebswelle 140 befestigt ist und sein Innenring 150b durch
seine Kugeln 150c frei drehbar ist.
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Darüber hinaus
sind verschiedene Drähte 190 und Ähnliches
angeordnet, so dass sie durch den hohlen Teil der Antriebswelle 140 hindurchgehen.
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Als
nächstes
wird die Einwirkung bzw. der Einfluss des Getriebemotors GM 100
beschrieben.
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Wenn
der Motor 102 erregt wird, wird die Antriebskraft des Motors 102 auf
die Antriebswelle 140 durch die Motorwelle 104,
das Ritzel 106 und das Zahnrad 108 übertragen.
Die Antriebswelle 140 dreht sich um die Wellenmitte O1
und der Exzenterkörper 120,
der integral mit der Antriebswelle 140 gebildet ist, dreht
sich mit der Drehung der Antriebswelle 140. Während sich
der Exzenterkörper 120 dreht,
versucht das außen
verzahnte Zahnrad 112, sich oszillierend um die Antriebswelle 140 zu
drehen. Da jedoch die Drehung des außen verzahnten Zahnrads 112 durch
das innen verzahnte Zahnrad 136 eingeschränkt wird,
wird das außen
verzahnte Zahnrad 112 fast ausschließlich oszillierend bewegt,
während es
in dem innen verzahnten Zahnrad 136 eingesetzt ist.
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Die
Oszillationskomponente der Drehung des außen verzahnten Zahnrads 112 wird
durch die Innenstiftlöcher 146 und
die Innenstifte 114 absorbiert und auf diese Weise wird
nur die Drehkomponente auf die verbundene Maschine 180 durch
den ersten Ausgabeflanschkörper 134 (und
den zweiten Ausgabeflanschkörper 132) übertragen.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind
die Drähte 190 und Ähnliches
angeordnet, so dass sie durch den hohlen Teil der Antriebswelle 140 (die
Exzenterkörperwelle 142)
hindurchgehen. Daher ist es wahrscheinlich, dass die sich mit einer
hohen Geschwindigkeit drehende Antriebswelle 140 direkt die
Drähte 190 und Ähnliches
kontaktiert. Die Drähte 190 und Ähnliches
sind angeordnet, so dass sie in einer geraden Linie entlang anderer
Teile als dem Endteil der hohlen Antriebswelle 140 führen und
auf diese Weise tritt kaum ein Kontakt in diesen Teilen auf. Selbst
wenn der Kontakt auftritt, ist es weniger wahrscheinlich, dass der
Grad der Reibung, die durch den Kontakt verursacht wird, und der
Kontaktdruck hoch sind, da der Innenumfang der Hohlwelle glatt ist.
Daher ist es weniger wahrscheinlich, dass die Drähte und Ähnliches beschädigt werden.
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Für die Bequemlichkeit
der Verdrahtung werden jedoch die Drähte und Ähnliches oft in den Endteilen
der Hohlwelle direkt nach dem Einführen gebogen und an der Stelle
angeordnet, wie in 1 gezeigt, und es ist daher
wahrscheinlicher, dass auf diese Weise ein Kontakt in dem Endteil
auftritt. Ferner ist es wahrscheinlicher, dass der Kontaktdruck
zum Zeitpunkt des Kontakts hoch ist aufgrund der Beschaffenheit
des „Endteils". Auf diese Weise
ist es wahrscheinlicher, dass eine große Reibungskraft in dem Kontaktteil
erzeugt wird.
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Folglich
ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
die Stufe 140a in dem Endteil der Antriebswelle (Hohlwelle) 140 vorgesehen,
um den Durchmesser zu erhöhen,
und das Reibungsverringerungslager 150 ist darin angeordnet.
Ferner ist der Innenring 150b, der wahrscheinlich den Kontakt
verursacht, so geformt, dass er eine Struktur (freier Innenring)
besitzt, die es ermöglicht,
dass sich der Innenring 150b unabhängig von der sich mit hoher
Geschwindigkeit drehenden Hohlwelle, dreht. Selbst wenn die Drähte und Ähnliches
den Innenring 150b kontaktieren, werden daher die relativen
Positionen des Innenrings 150b und der Drähte und Ähnlichem nicht
verändert,
und die Reibungskraft, die durch die Drehung der Hohlwelle verursacht
wird, kann im Wesentlichen auf null reduziert werden, wodurch die Drähte und Ähnliches
geschützt
werden können.
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Auf
diese Art und Weise ist es nicht notwendig, separat eine sich nicht
drehende, zweite Hohlwelle (Schutzrohr), wie in dem herkömmlichen
Beispiel, vorzusehen. Auf diese Weise kann der ursprünglich ausgelegte
Hohlteil effizient genutzt werden. Ferner sind die Kosten des Vorsehens
des Schutzrohrs nicht erforderlich.
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Außerdem ist
in diesem Ausführungsbeispiel das
Reibungsverringerungslager 150 auf der Seite des zweiten
Ausgabeflanschkörpers
der Hohlwelle vorgesehen. Das Reibungsverringerungslager 150 kann
jedoch auf der Seite des ersten Ausgabeflanschkörpers oder auf beiden Seiten
vorgesehen sein.
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Darüber hinaus
wird in diesem Ausführungsbeispiel
die Antriebswelle hohl gemacht, um es zu ermöglichen, dass Drähte und Ähnliches
durch diese hindurchgehen, aber die Erfindung ist nicht notwendigerweise
darauf beschränkt.
Die Hohlwelle kann integral mit einem ersten Ausgabeflanschkörper 234 wie in
dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel gebildet sein.
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Komponenten,
die denen in dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel
entsprechen oder diesen ähnlich
sind, sind mit Bezugszeichen bezeichnet, bei denen die beiden letzten
Ziffern denen der jeweiligen Komponente entsprechen, und eine überflüssige Beschreibung
wird weggelassen. In diesem Ausführungsbeispiel
wird eine innen eingreifende Planetengetriebestruktur der Verteilungsbauart
eingesetzt. Genau gesagt wird die Kraft einer Motorwelle 204 auf eine
Vielzahl von Exzenterkörperwellen 242 durch ein
Zahnrad 208 verteilt, und ein außen verzahntes Zahnrad 212 wird
exzentrisch simultan an einer Vielzahl von Positionen durch eine
Vielzahl von Exzenterkörpern 220,
die die gleiche Phase besitzen und jeder mit der entsprechenden
der Exzenterkörperwellen 242 verbunden
ist, angetrieben. Ferner fungiert in dieser Struktur jede der Exzenterkörperwellen 242 ebenfalls
als ein Innenstift 214.
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Darüber hinaus
ist in dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel
ein Lager, welches als das Reibungsverringerungsglied dient, in
einem Schutzteil angeordnet, aber die Erfindung ist nicht darauf
beschränkt.
Ein Glied, wie beispielsweise eine Fluorharzschicht, die imstande
ist, die Reibung zu verringern, kann in dem Endteil angeordnet sein.
Darüber hinaus
kann ein Schutzteil zusätzlich
zu dem Endteil in einem anderen Teil als dem Endteil vorgesehen sein.
Angesichts der Kosten wird jedoch die höchste Kosteneffizienz erreicht,
wenn der Schutzteil nur in dem Endteil vorgesehen wird.
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Jedes
der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
ist eine Leistungsübertragungsvorrichtung,
die mit einem oszillierenden außen
verzahnten Zahnrad vorgesehen ist, die Erfindung ist jedoch nicht
darauf beschränkt.
Beispielsweise kann eine Hochgeschwindigkeitswelle einer einfachen
Planetengetriebeleistungsübertragungsvorrichtung
hohl gemacht werden und die Erfindung kann auf die Hohlwelle angewendet
werden.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Die
vorliegende Erfindung kann breite Verwendung beispielsweise nicht
nur in komplizierten Maschinen, wie beispielsweise Industrierobotern
finden, in denen ein Bedarf besteht, eine große Anzahl von Drähten durch
die Maschinen hindurchzuführen, sondern
auch in den Gebieten, in denen erwartet wird, dass Maschinen mit
ein Rohr mit großen
Durchmesser verwendet werden, wie in dem Fall der Verwendung in
einer Antriebsquelle, wie beispielsweise einer Pumpe.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Ein
Reibungsverringerungslager ist in einem Endteil einer hohlen Antriebswelle
angeordnet. Auf diese Weise können
Drähte
und Ähnliches,
die in die hohle Antriebswelle eingeführt sind, wobei sie durch ein
Untersetzungsgetriebe hindurchgehen, geschützt werden ohne eine separate
zweite Hohlwelle (Schutzrohr) vorzusehen, so dass der hohle Teil
der Antriebswelle so viel wie möglich
genutzt werden kann. Wenn die Drähte
und Ähnliches
in die Hohlwelle eingeführt
werden, die in dem Untersetzungsgetriebe vorgesehen ist, wird ein
Raum zum Einführen einer
großen
Anzahl von Drähten
und Rohren gesichert wird, während
die Drähte
und Ähnliches
geschützt
sind.