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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine exzentrische Umlaufgetriebevorrichtung.
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Stand der Technik
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Wie in der folgenden Patentliteratur 1 offenbart, ist eine exzentrische Umlaufgetriebevorrichtung, welche die Rotationsfrequenzwerte zwischen zwei Passstücken mit einem vorgegebenen Untersetzungsverhältnis reduziert, im Stand der Technik bekannt. Diese exzentrische Umlaufgetriebevorrichtung verfügt über einen äußeren Zylinder, der an einem Passstück befestigt ist, und einen Träger, der in dem äußeren Zylinder angeordnet und an dem anderen Passstück fixiert ist. Der Träger dreht sich relativ zu dem äußeren Zylinder aufgrund der Umlaufrotation eines umlaufenden Zahnrads, das an einem exzentrischen Teil einer Kurbelwelle montiert ist.
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Mit den sich ändernden Betriebsumgebungen für Roboter der jüngsten Zeit nimmt der Leistungsgrad von Robotern zu, so dass folglich bei den Untersetzungsgetrieben höhere Drehzahlen erforderlich sind. Bei einer exzentrischen Umlaufgetriebevorrichtung wird die Temperatur während des Betriebs im Trägerinneren höher als die Temperatur des äußeren Zylinders. Dadurch dehnt sich das Umlaufgetriebe während des Betriebs thermisch aus. Aufgrund dieser thermischen Ausdehnung des Umlaufgetriebes nimmt das Spiel zwischen der Außenverzahnung des Umlaufgetriebes und der Innenverzahnung des äußeren Zylinders ab. Daraufhin nimmt der Flächendruck der Zahnoberflächen des Umlaufgetriebes zu, was zu einer Verkürzung der Standzeit des Umlaufgetriebes führt.
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Weiterhin zeigt Dokument
EP 2 511 568 A1 eine exzentrische Umlaufgetriebevorrichtung mit den Merkmalen der Präambel des Anspruchs 1.
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Liste der Anführungen
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Patentliteratur
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Patentliteratur 1: Ungeprüfte Offenlegungsschrift des
japanischen Patents Nr. 2006-77980 -
Zusammenfassung der Erfindung
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Verkürzung der Standzeit eines Umlaufgetriebes zu verhindern, indem die Zunahme des Flächendrucks der Zahnoberflächen des Umlaufgetriebes unterdrückt wird.
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Um dieses Ziel zu erreichen, ist eine exzentrische Umlaufgetriebevorrichtung gemäß Anspruch 1 vorgesehen. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine exzentrische Umlaufgetriebevorrichtung eine Getriebevorrichtung, welche die Rotationsfrequenz zwischen einem ersten Element und einem zweiten Element auf einem vorgegebenen Rotationsfrequenzverhältnis konvertiert, und eine Antriebskraft überträgt, und Folgendes aufweist: einen exzentrischen Teil; ein umlaufendes Zahnrad, das eine Einsatzöffnung aufweist, in die der exzentrische Teil eingesetzt wird, und Zähne; einen äußeren Zylinder, der an einem aus dem ersten Element und dem zweiten Element montiert werden kann; und einen Träger, der an dem anderen aus dem ersten Element und dem zweiten Element montiert werden kann. Der äußere Zylinder besteht aus einem Material, dessen linearer Ausdehnungskoeffizient größer als der eines Materials des umlaufenden Zahnrads ist. Der äußere Zylinder weist eine Innenverzahnung auf, die mit der Verzahnung des umlaufenden Zahnrads kämmt. Der Träger ist in radialer Richtung in einem solchen Zustand in dem äußeren Zylinder angeordnet, dass er das umlaufende Zahnrad hält. Der äußere Zylinder und der Träger können sich durch das Umlaufen des umlaufenden Zahnrads aufgrund der Drehung des exzentrischen Teils konzentrisch relativ zueinander drehen.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Querschnittdarstellung einer Konfiguration einer exzentrischen Umlaufgetriebevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
- 2 ist eine Querschnittdarstellung entlang der Linie II-II aus 1.
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Beschreibung von Ausführungsbeispielen
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Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine exzentrische Umlaufgetriebevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die exzentrische Umlaufgetriebevorrichtung (nachfolgend „Getriebevorrichtung“) 1 dieses Ausführungsbeispiels wird für eine Untersetzung eines drehenden Teils, wie beispielsweise eines drehenden Körpers und eines Handgelenks eines Roboters sowie für drehende Teile verschiedener Werkzeugmaschinen eingesetzt. Die Getriebevorrichtung wird beispielsweise auf einer Frequenz von 80 U/min. bis 200 U/min. verwendet.
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Wenn bei der Getriebevorrichtung 1 gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Kurbelwelle 10 durch die Drehung einer Eingangswelle 8 gedreht wird, laufen die umlaufenden Zahnräder 14 und 16 um und drehen sich im Eingriff mit den exzentrischen Teilen 10a und 10b der Kurbelwelle 10, so dass durch Drehen eines äußeren Zylinders 2 oder Trägers 4 unter Verwendung der Drehung der umlaufenden Zahnräder 14 und 16 eine Ausgangsdrehung erzielt werden kann, deren Geschwindigkeit geringer als die der Eingangsdrehung ist.
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Wie in 1 und 2 dargestellt, verfügt die Getriebevorrichtung 1 über einen äußeren Zylinder 2, bei dem es sich um ein Beispiel eines ersten Zylinders handelt, einen Träger 4, der ein Beispiel eines zweiten Zylinders ist, eine Eingangswelle 8, eine Vielzahl (z. B. 3) von Kurbelwellen 10, ein erstes umlaufendes Zahnrad 14, ein zweites umlaufendes Zahnrad 16 und eine Vielzahl (z. B. 3) von Übertragungszahnrädern 20.
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Der äußere Zylinder 2 bildet eine Außenfläche der Getriebevorrichtung 1 und hat eine im Wesentlichen zylindrische Form. An der Innenumfangsfläche des äußeren Zylinders 2 sind zahlreiche Stiftnuten 2b ausgebildet. Jede Stiftnut 2b erstreckt sich in axialer Richtung des äußeren Zylinders 2 und weist eine im Querschnitt halbrunde Form auf, wenn sie in axialer Richtung orthogonal durchschnitten wird. Die Stiftnuten 2b sind in gleichen Abständen in Umfangsrichtung an der Innenumfangsfläche des äußeren Zylinders 2 angeordnet.
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Der äußere Zylinder 2 weist zahlreiche innenliegende Zahnstifte 3 auf. Die einzelnen innenliegenden Zahnstifte 3 sind jeweils in den Stiftnuten 2b angeordnet. Im Speziellen ist dabei jeder der innenliegenden Zahnstifte 3 jeweils in der entsprechenden Stiftnut 2b angeordnet und erstreckt sich in der axialen Richtung des äußeren Zylinders 2. Dadurch sind die zahlreichen innenliegenden Zahnstifte 3 in gleichen Abständen in der Umfangsrichtung des äußeren Zylinders 2 angeordnet. Die erste Außenverzahnung 14a des ersten umlaufenden Zahnrads 14 und die zweite Außenverzahnung 16a des zweiten umlaufenden Zahnrads 16 kommen mit den innenliegenden Zahnstiften 3 in Eingriff.
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Der Träger 4 ist so in dem äußeren Zylinder 2 angeordnet, dass er koaxial zu dem äußeren Zylinder 2 ausgerichtet ist. Der Träger 4 dreht sich relativ zu dem äußeren Zylinder 2 um dieselbe Achse. Im Speziellen ist der Träger 4 in dem äußeren Zylinder 2 (in radialer Richtung) angeordnet und wird von einem Paar Hauptlager 6 gelagert, die getrennt voneinander in axialer Richtung angeordnet sind, so dass er relativ zu dem äußeren Zylinder 2 drehbar ist.
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Der Träger 4 verfügt über eine Basisplatte 4a und eine Vielzahl (z. B. 3) von Wellen 4c sowie eine Endplatte 4b.
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Die Basisplatte 4a ist nahe einem Ende in dem äußeren Zylinder 2 in axialer Richtung angeordnet. In der Mitte der Basisplatte 4a ist in radialer Richtung eine runde Durchgangsbohrung 4d angeordnet. Eine Vielzahl (z. B. 3) von Kurbelwellen-Montagebohrungen 4e (nachfolgend einfach „Montagebohrungen 4e“) ist in gleichen Abständen in Umfangsrichtung um die Durchgangsbohrung 4d herum angeordnet.
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Die Endplatte 4b ist in axialer Richtung getrennt von der Basisplatte 4a angeordnet und befindet sich in axialer Richtung nahe dem anderen Ende in dem äußeren Zylinder 2. In der Mitte der Endplatte 4b ist in radialer Richtung eine Durchgangsbohrung 4f angeordnet. Eine Vielzahl (z. B. 3) von Kurbelwellen-Montagebohrungen 4g (nachfolgend einfach „Montagebohrungen 4g“) ist um die Durchgangsbohrung 4f herum angeordnet. Die Montagebohrungen 4g sind jeweils an Positionen angeordnet, die mit den einzelnen Montagebohrungen 4e der Basisplatte 4a korrespondieren. In dem äußeren Zylinder 2 wird von den Innenflächen der Endplatte 4b und der Basisplatte 4a, die einander gegenüber liegen, und von der Innenumfangsfläche des äußeren Zylinders 2 ein geschlossener Raum gebildet.
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Die Vielzahl der Wellen 4c ist in die Basisplatte 4a integriert und erstreckt sich linear von der Hauptfläche (der innenseitigen Fläche) der Basisplatte 4a zu der Endplatte 4b. Diese drei Wellen 4c sind in gleichen Abständen in Umfangsrichtung angeordnet (siehe 2). Jede Welle 4c ist mithilfe einer Schraube 4h mit der Endplatte verbunden (siehe 1). Dadurch werden die Basisplatte 4a, die Wellen 4c und die Endplatte 4b verbunden.
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Die Eingangswelle 8 dient als Eingangsteil, über den die Antriebskraft eines Antriebsmotors (nicht dargestellt) eingegeben wird. Die Eingangswelle 8 ist durch die Durchgangsbohrung 4f der Endplatte 4b und in die Durchgangsbohrung 4d der Basisplatte 4a eingesetzt. Die Eingangswelle 8 ist so angeordnet, dass die Wellenmitte mit dem Achsmittelpunkt des äußeren Zylinders 2 und des Trägers 4 übereinstimmt, und sie sich unter Nutzung der Antriebskraft des Antriebsmotors um die Achse dreht. An einer Außenumfangsfläche am Ende der Eingangswelle 8 ist ein Eingangszahnrad 8a ausgebildet.
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Die Vielzahl von Kurbelwellen 10 ist in dem äußeren Zylinder 2 in gleichen Abständen um die Eingangswelle 8 herum angeordnet (siehe 2). Jede Kurbelwelle 10 wird mithilfe eines Paares von Kurbellagern 12a und 12b von dem Träger so gelagert, dass sie bezüglich dem Träger um die Achse drehbar ist (siehe 1). Im Speziellen ist das erste Kurbellager 12a auf einen Teil jeder Kurbelwelle 10 aufgesetzt, der sich in Wellenrichtung um eine vorgegebene Länge innerhalb von einem Ende der Kurbelwelle 10 befindet. Das erste Kurbellager 12a ist in einer Montagebohrung 4e der Basisplatte 4a montiert. Das zweite Kurbellager 12b dagegen ist in Wellenrichtung auf dem anderen Ende jeder Kurbelwelle 10 befestigt. Das zweite Kurbellager 12b ist in einer Montagebohrung 4g der Endplatte 4b montiert. Dadurch wird die Kurbelwelle 10 drehbar an der Basisplatte 4a und der Endplatte 4b gelagert.
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Jede Kurbelwelle 10 verfügt über einen Wellenkörper 12c und exzentrische Teile 10a und 10b, die in den Wellenkörper 12c integriert sind. Der erste exzentrische Teil 10a und der zweite exzentrische Teil 10b sind nebeneinander in Wellenrichtung zwischen den Teilen angeordnet, die von den Kurbellagern 12a und 12b gelagert werden. Der erste exzentrische Teil 10a und der zweite exzentrische Teil 10b sind jeweils in Form eines Zylinders ausgebildet und erstrecken sich in radialer Richtung von dem Wellenkörper 12c nach außen, in einen bezüglich des Wellenmittelpunkts des Wellenkörpers 12c dezentrierten Zustand. Der erste exzentrische Teil 10a und der zweite exzentrische Teil 10b sind jeweils mit einer vorgegebenen Exzentrizität von dem Wellenmittelpunkt dezentriert und so angeordnet, dass sie einen vorgegeben Winkel der Phasendifferenz zueinander aufweisen.
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Ein eingepasster Teil 10c, an dem das Übertragungszahnrad 20 montiert ist, ist an einem Ende der Kurbelwelle 10 ausgebildet, das heißt in einem Teil außerhalb (in Wellenrichtung) des Teils, der in der Montagebohrung 4e der Basisplatte 4a montiert ist.
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Das erste umlaufende Zahnrad 14 ist in dem geschlossenen Raum in dem äußeren Zylinder 2 angeordnet und mithilfe eines ersten Rollenlagers 18a an dem ersten exzentrischen Teil 10a jeder Kurbelwelle 10 fixiert. Wenn sich jede Kurbelwelle 10 dreht und der erste exzentrische Teil 10a exzentrisch rotiert, läuft das erste umlaufende Zahnrad 14 um und dreht sich im Eingriff mit dieser exzentrischen Drehung des exzentrischen Teils 10a, während es mit den innenliegenden Zahnstiften 3 in Eingriff steht.
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Die Größe des ersten umlaufenden Zahnrads 14 ist geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des äußeren Zylinders 2. Das erste umlaufende Zahnrad 14 verfügt über eine erste Außenverzahnung 14a, eine mittige Durchgangsbohrung 14b, eine Vielzahl (z. B. 3) von Einsatzöffnungen 14c des ersten exzentrischen Teils und eine Vielzahl (z. B. 3) von Welleneinsatzöffnungen 14d. Die erste Außenverzahnung 14a ist wellenförmig, wobei die Zähne in Umfangsrichtung des umlaufenden Zahnrads 14 genau einfluchten.
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Die mittige Durchgangsbohrung 14b ist in der Mitte des ersten umlaufenden Zahnrads 14 in radialer Richtung angeordnet. Die Eingangswelle 8 ist mit Spiel in die mittige Durchgangsbohrung 14b eingesetzt.
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Die Vielzahl von Einsatzöffnungen 14c des ersten exzentrischen Teils ist in gleichen Abständen in Umfangsrichtung um die mittige Durchgangsbohrung 14b des ersten umlaufenden Zahnrads 14 herum angeordnet. Der erste exzentrische Teil 10a jeder Kurbelwelle 10 wird über das erste Rollenlager 18a jeweils in eine Einsatzöffnung 14c des ersten exzentrischen Teils eingesetzt.
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Die Vielzahl von Welleneinsatzöffnungen 14d ist in gleichen Abständen in Umfangsrichtung um die mittige Durchgangsbohrung 14b des ersten umlaufenden Zahnrads 14 herum angeordnet. Die Welleneinsatzöffnungen 14d sind jeweils in Umfangsrichtung an Positionen zwischen benachbarten Einsatzöffnungen 14c des ersten exzentrischen Teils angeordnet. Die Wellen 4c sind jeweils mit Spiel in die entsprechende Welleneinsatzöffnung 14d eingesetzt.
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Das zweite umlaufende Zahnrad 16 ist in dem geschlossenen Raum in dem äußeren Zylinder 2 angeordnet und mithilfe eines zweiten Rollenlagers 18b an dem zweiten exzentrischen Teil 10b jeder Kurbelwelle 10 fixiert. Das erste umlaufende Zahnrad 14 und das zweite umlaufende Zahnrad 16 sind in Wellenrichtung nebeneinander angeordnet, entsprechend den Positionen des ersten exzentrischen Teils 10a und des zweiten exzentrischen Teils 10b. Wenn sich jede Kurbelwelle 10 dreht und der zweite exzentrische Teil 10b exzentrisch rotiert, läuft das zweite umlaufende Zahnrad 16 um und dreht sich im Eingriff mit dieser exzentrischen Drehung, während es mit den innenliegenden Zahnstiften 3 in Eingriff steht.
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Die Größe des zweiten umlaufenden Zahnrads 16 ist geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des äußeren Zylinders 2 und seine Konfiguration ist dieselbe wie die des ersten umlaufenden Zahnrads 14. Mit anderen Worten verfügt das zweite umlaufende Zahnrad 16 über eine zweite Außenverzahnung 16a, eine mittige Durchgangsbohrung 16b, eine Vielzahl (z. B. 3) von Einsatzöffnungen 16c des zweiten exzentrischen Teils und eine Vielzahl (z. B. 3) von Welleneinsatzöffnungen 16d. Diese Elemente weisen dieselben Konfigurationen wie die erste Außenverzahnung 14a, die mittige Durchgangsbohrung 14b, die Vielzahl von Einsatzöffnungen 14c des ersten exzentrischen Teils und die Vielzahl von Welleneinsatzöffnungen 14d des ersten umlaufenden Zahnrads 14 auf. Der zweite exzentrische Teil 10b der Kurbelwelle 10 wird über das zweite Rollenlager 18b jeweils in eine Einsatzöffnung 16c des zweiten exzentrischen Teils eingesetzt.
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Jedes Übertragungszahnrad 20 überträgt die Drehung des Eingangszahnrads 8a auf eine entsprechende Kurbelwelle 10. Die Übertragungszahnräder 20 sind extern an dem eingepassten Teil 10c befestigt, der sich an einem Ende des Wellenkörpers 12c der entsprechenden Kurbelwelle 10 befindet. Jedes Übertragungszahnrad 20 dreht sich koaxial zusammen mit der Kurbelwelle 10. Die Übertragungszahnräder 20 verfügen jeweils über eine Außenverzahnung 20a, die mit dem Eingangszahnrad 8a kämmt.
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Nachfolgend werden die Materialien beschrieben, aus welchen der äußere Zylinder 2 und die umlaufenden Zahnräder 14 und 16 bestehen.
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Der äußere Zylinder 2 besteht aus einem Material, dessen linearer Ausdehnungskoeffizient größer als der des Materials des ersten umlaufenden Zahnrads 14 und des zweiten umlaufenden Zahnrads 16 ist. Im Speziellen besteht der äußere Zylinder 2 aus einer Aluminiumlegierung und der lineare Ausdehnungskoeffizient des Materials, das den äußeren Zylinder 2 bildet, beträgt 20,0 bis 23,5 µ/K. Die umlaufenden Zahnräder 14 und 16 bestehen dagegen aus einem Eisenwerkstoff. Die umlaufenden Zahnräder 14 und 16 können beispielsweise aus Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,7 bis 1,0 % (kohlenstoffreicher Stahl) oder Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,2 % oder weniger (kohlenstoffarmer Stahl) gebildet werden. In diesem Fall beträgt der lineare Ausdehnungskoeffizient des Materials, das die umlaufenden Zahnräder 14 und 16 bildet, 10,9 bis 11,0 µ/K oder 11,6 bis 11,7 µ/K. Falls diese Eisenwerkstoffe abschreckgehärtet werden, steigt der lineare Ausdehnungskoeffizient auf 13,6 µ/K, wenn der Kohlenstoffgehalt 0,2 % oder weniger beträgt, oder auf 12, 0 bis 12,5 µ/K, wenn der Kohlenstoffgehalt 0,7 bis 1,0 % beträgt. Die innenliegenden Zahnstifte 3 können aus demselben Material gebildet werden, wie die umlaufenden Zahnräder 14 und 16.
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Wie oben beschrieben, ist der lineare Ausdehnungskoeffizient des Materials, aus dem die umlaufenden Zahnräder 14 und 16 gemäß der Getriebevorrichtung 1 dieses Ausführungsbeispiels bestehen, kleiner als der lineare Ausdehnungskoeffizient des Materials, aus dem der äußere Zylinder 2 besteht. Der äußere Zylinder 2 dehnt sich also stärker aus als die umlaufenden Zahnräder 14 und 16, wenn sich der äußere Zylinder 2, der Träger 4 und die umlaufenden Zahnräder 14 und 16 während des Betriebs der Getriebevorrichtung 1 erwärmen. Das Spiel zwischen den innenliegenden Zahnstiften 3 des äußeren Zylinders 2 und der Außenverzahnung 14a und 16a der umlaufenden Zahnräder 14 und 16, das heißt das Spiel zwischen der Innenumfangsfläche des äußeren Zylinders 2 und den umlaufenden Zahnrädern 14 und 16 wird also verglichen mit dem Zustand vor dem Betrieb nicht kleiner. So kann, selbst wenn sich die umlaufenden Zahnräder 14 und 16 erwärmen und ausdehnen, eine Zunahme des Flächendrucks der Zahnoberflächen der umlaufenden Zahnräder 14 und 16 unterdrückt und eine Verkürzung der Standzeit der umlaufenden Zahnräder 14 und 16 verhindert werden.
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Darüber hinaus bestehen gemäß diesem Ausführungsbeispiel der äußere Zylinder 2 aus einer Aluminiumlegierung und die umlaufenden Zahnräder 14 und 16 aus einem Eisenwerkstoff, so dass eine große Differenz zwischen dem linearen Ausdehnungskoeffizienten des Materials, das den äußeren Zylinder 2 bildet, und dem linearen Ausdehnungskoeffizienten des Materials, aus dem die umlaufenden Zahnräder 14 und 16 bestehen, gewahrt werden kann. So kann auch in einer Betriebsumgebung, in der die Differenz zwischen den Temperaturen der umlaufenden Zahnräder 14 und 16 und der Temperatur des äußeren Zylinders 2 hoch wird, eine Zunahme des Flächendrucks der Zahnoberflächen der umlaufenden Zahnräder 14 und 16 unterdrückt werden. Als Folge daraus kann eine Verkürzung der Standzeit der umlaufenden Zahnräder 14 und 16 mit Sicherheit verhindert werden.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt und kann im Rahmen eines Geltungsbereichs, der nicht vom Geist der Erfindung abweicht, auf verschiedene Arten verändert und modifiziert werden. So sind in diesem Ausführungsbeispiel beispielsweise zwei umlaufende Zahnräder 14 und 16 angeordnet, doch ist das Ausführungsbeispiel nicht darauf beschränkt. Es können beispielsweise auch nur ein umlaufendes Zahnrad oder aber drei umlaufende Zahnräder vorgesehen sein.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist die Eingangswelle 8 in der Mitte des Trägers 4 angeordnet und die Vielzahl der Kurbelwellen 10 ist um die Eingangswelle 8 herum angeordnet, doch ist das Ausführungsbeispiel nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann eine Kurbelwelle 10 in der Mitte des Trägers 4 angeordnet sein, also eine so genannte „mittige Kurbelwelle“ verwendet werden. In diesem Fall kann die Eingangswelle 8 an einer beliebigen Position angeordnet werden, so lange die Eingangswelle 8 mit dem Übertragungszahnrad 20 in Eingriff kommen kann, das an der Kurbelwelle 10 montiert ist.
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Im Zusammenhang mit diesem Ausführungsbeispiel wurde ein Fall des äußeren Zylinders 2 beschrieben, der aus Aluminium besteht, doch ist das Material des äußeren Zylinders 2 nicht auf eine Aluminiumlegierung beschränkt. So können beispielsweise sowohl der äußere Zylinder 2 als auch die umlaufenden Zahnräder 14 und 16 aus Eisenwerkstoffen bestehen. In diesem Fall muss der äußere Zylinder 2 allerdings aus einem Material bestehen, dessen linearer Ausdehnungskoeffizient größer als der des Materials der umlaufenden Zahnräder 14 und 16 ist. Wenn der äußere Zylinder 2 beispielsweise aus einem Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,2 % oder weniger besteht (kohlenstoffarmer Stahl) und dieser Stahl abschreckgehärtet wurde, beträgt der lineare Ausdehnungskoeffizient 13,6 µ/K. In diesem Fall können die umlaufenden Zahnräder 14 und 16 aus einem Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,7 bis 1,0 % (kohlenstoffreicher Stahl) gebildet werden. Der lineare Ausdehnungskoeffizient des Materials, aus dem die umlaufenden Zahnräder 14 und 16 bestehen, beträgt nach dem Abschreckhärten 12,3 bis 12,4 µ/K. In diesem Fall können die innenliegenden Zahnstifte 3 aus demselben Material gebildet werden, wie die umlaufenden Zahnräder 14 und 16.
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Dieses Ausführungsbeispiel wird unten zusammengefasst.
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(1) In diesem Ausführungsbeispiel ist der lineare Ausdehnungskoeffizient des Materials, aus dem das umlaufende Zahnrad besteht, kleiner als der lineare Ausdehnungskoeffizient des Materials, aus dem der erste Zylinder besteht. Der erste Zylinder dehnt sich also stärker aus als das umlaufende Zahnrad, wenn sich der erste Zylinder, der zweite Zylinder und das umlaufende Zahnrad während des Betriebs der exzentrischen Umlaufgetriebevorrichtung erwärmen. Somit wird das Spiel zwischen der Innenverzahnung des ersten Zylinders und den Zähnen des umlaufenden Zahnrads, das heißt das Spiel zwischen der Innenumfangsfläche des ersten Zylinders und dem umlaufenden Zahnrad verglichen mit dem Zustand vor dem Betrieb nicht kleiner. So kann, selbst wenn sich das umlaufende Zahnrad erwärmt und ausdehnt, eine Zunahme des Flächendrucks der Zahnoberflächen des umlaufenden Zahnrads unterdrückt werden und eine Verkürzung der Standzeit des umlaufenden Zahnrads verhindert werden.
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(2) Der erste Zylinder kann aus einer Aluminiumlegierung bestehen und das umlaufende Zahnrad kann aus einem Eisenwerkstoff hergestellt werden.
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In dieser Hinsicht kann eine große Differenz zwischen dem linearen Ausdehnungskoeffizienten des Materials, aus dem der erste Zylinder besteht, und dem linearen Ausdehnungskoeffizienten des Materials, welches das umlaufende Zahnrad bildet, sichergestellt werden. So kann auch in einer Betriebsumgebung, in der die Differenz zwischen der Temperatur des umlaufenden Zahnrads und der Temperatur des ersten Zylinders hoch wird, eine Zunahme des Flächendrucks der Zahnoberflächen des umlaufenden Zahnrads unterdrückt werden und somit eine Verkürzung der Standzeit des umlaufenden Zahnrads mit größerer Sicherheit verhindert werden.
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(3) Der erste Zylinder kann aus einem Eisenwerkstoff mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,2 % oder weniger bestehen und das umlaufende Zahnrad kann aus einem Eisenwerkstoff mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,7 bis 1,0 % gebildet werden.
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Wie oben beschrieben kann gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Zunahme des Flächendrucks der Zahnoberflächen des umlaufenden Zahnrads unterdrückt werden und somit eine Verkürzung der Standzeit des umlaufenden Zahnrads verhindert werden.
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- 1
- Exzentrische Umlaufgetriebevorrichtung
- 2
- Äußerer Zylinder
- 3
- Innenliegende Zahnstifte
- 4
- Träger
- 6
- Hauptlager
- 10
- Kurbelwelle
- 10a
- erster exzentrischer Teil
- 10b
- zweiter exzentrischer Teil
- 12a
- erstes Kurbellager
- 12b
- zweites Kurbellager
- 12c
- Wellenkörper
- 14
- erstes umlaufendes Zahnrad
- 14a
- Außenverzahnung
- 16
- zweites umlaufendes Zahnrad
- 16a
- Außenverzahnung
